W trakcie jego trwania wybuchła I wojna światowa. Rowecki wstąpił do Legionów Polskich, służąc w 1 i 5 pułku piechoty. W grudniu 1914 r. otrzymał nominację na podporucznika. Efektem jego walecznej postawy były rany odniesione m.in. pod Klimontowem (1915) oraz w rejonie Maniewicz w czasie odwrotu spod Kostiuchnówki (1916). Po tzw. kryzysie przysięgowym w Legionach został w sierpniu 1917 r. internowany przez Niemców w Beniaminowie. W styczniu 1918 r. wstąpił do zorganizowanej przez Niemców Polskiej Siły Zbrojnej, gdzie został instruktorem w Szkole Podchorążych w Ostrowii Mazowieckiej. Pod koniec 1918 r., stojąc na czele kilkuosobowego oddziału, wziął w rejonie Sadowa do niewoli niemiecką kompanię. Od końca roku 1918 do wiosny 1919 r. pełnił funkcję wykładowcy na kursie fortyfikacyjno-saperskim w Modlinie, później studiował w Szkole Wojennej Sztabu Generalnego awansując do stopnia kapitana.
"+Grot+ był symbolem, był wodzem tajemniczym, który z podziemia kierował walką całego narodu. Ci, którzy go znali bliżej i którzy się z nim stykali bezpośrednio w pracy, cenili niezmiernie jego rzadkie walory, predestynujące go na przywódcę, wielką indywidualność i nieprzeciętny umysł. () Stworzył on organizację o rozmiarach dotąd nie spotykanych i wprowadził zgoła nie znane przedtem metody walki" - pisał o gen. Roweckim jego następca na stanowisku dowódcy Armii Krajowej gen. Tadeusz Bór - Komorowski.W czasie kursu odbył staż w Centralnej Szkole Podoficerskiej Kawalerii w Przemyślu.
Po odebraniu dyplomu otrzymał nominację na szefa sekcji wyszkolenia Oddziału I Naczelnego Dowództwa. Walczył w wojnie polsko-bolszewickiej 1920 r., podczas której wsławił się zręcznym wyjściem z sowieckiego okrążenia w rejonie Łucka. W tym okresie Rowecki był także szefem Oddziału II Dowództwa Frontu Południowo-Wschodniego, a potem Grupy Uderzeniowej gen. Edwarda Rydza-Śmigłego. Po zakończeniu działań wojennych objął stanowisko szefa sekcji planów oraz zastępcy szefa Oddziału III Naczelnego Dowództwa. Następnie uczestniczył w kursie Wyższej Szkoły Wojennej, po ukończeniu którego kontynuował działalność w Oddziale IIIa Biura Ścisłej Rady Wojennej jako szef sekcji planów i sekcji ogólnej. Na przełomie 1922 i 1923 r. odbył kilkumiesięczny staż w jednostce liniowej, którą był 41. pułk piechoty w Suwałkach. Od 1923 do 1926 r. kierował Wydziałem Naukowo-Wydawniczym Wojskowego Instytutu Naukowo-Wydawniczego. Z jego inicjatywy w 1924 r. zaczął ukazywać się "Przegląd Wojskowy". Rowecki zasiadał również w komitetach redakcyjnych "Bellony", "Sapera i Inżyniera Wojskowego" oraz "Przeglądu Kawaleryjskiego". Angażował się także w działalność Towarzystwa Wiedzy Obronnej, gdzie często występował z wykładami. Z zainteresowaniem śledził obcą myśl wojskową, często tłumaczył prace rosyjskie, niemiecki czy francuskie. Podczas zamachu majowego w 1926 r. zachował neutralność. We wrześniu tego roku nominowany został na pierwszego oficera sztabu Inspektoratu Armii gen. Józefa Rybaka. Również w 1926 r. mianowano go podpułkownikiem dyplomowanym. W 1930 r. Rowecki został dowódcą 55. pułku piechoty w Lesznie. Na początku 1936 r. przejął dowództwo Brygady Korpusu Ochrony Pogranicza "Podole". W 1938 r. objął funkcję zastępcy dowódcy 2. Dywizji Piechoty Legionów w Kielcach. W 1939 r. wziął udział w kursie organizowanym dla wyższych dowódców w Toruniu. Po jego ukończeniu w czerwcu tego roku powierzono mu misję formowania Warszawskiej Brygady Pancerno-Motorowej. W czasie kampanii polskiej w 1939 r. pod jego dowództwem brała ona udział w walkach w rejonie środkowej Wisły i na Lubelszczyźnie, wchodząc w skład Armii "Lublin". Po kapitulacji armii, która nastąpiła w rejonie Tomaszowa Lubelskiego 20 września, Rowecki przedostał się do Warszawy. Na początku października 1939 r. został szefem sztabu i zastępcą dowódcy Służby Zwycięstwu Polski (SZP). W konspiracji używał pseudonimów "Jan", "Grabica", "Tur", "Inżynier", "Rakoń", "Kalina", "Dulęba" i "Grot". Od stycznia 1940 r. pełnił funkcję Komendanta Obszaru nr 1 (Warszawa) Związku Walki Zbrojnej (ZWZ), który powołano w miejsce SZP. W marcu tego roku objął formalnie stanowisko Komendanta ZWZ na obszarze okupacji niemieckiej, w tym samym czasie podporządkowany mu został również teren okupacji sowieckiej. W maju mianowany został generałem brygady. Od 30 czerwca 1940 r. był Komendantem Głównym ZWZ. W grudniu 1940 r. z polecenia Roweckiego w Biurze Informacji i Propagandy utworzono specjalną komórkę "N", która w październiku 1941 r. została przekształcona w Samodzielny Podwydział N, zwany "Akcją N", zajmujący się dywersją, wojną psychologiczną i propagandą wymierzoną przeciwko Niemcom. Latem 1941 r. utworzył organizację dywersyjną "Wachlarz". Z jego inicjatywy doszło do połączenia najważniejszych organizacji konspiracyjnych w kraju w jednolite wojsko podziemne - Armię Krajową. 14 lutego 1942 r. został jej Komendantem Głównym. Był przeciwny współpracy z komunistami z PPR. Od 1942 r., kiedy uzyskał zgodę na prowadzenie ograniczonej walki zbrojnej, nadzorował przygotowanie planu powstania powszechnego. Od 7 grudnia 1942 r. pełnił również funkcję Delegata Ministra Obrony Narodowej w Kraju. W czasie okupacji Niemcy umieścili Roweckiego na pierwszym miejscu listy poszukiwanych Polaków. Gestapo przywiązywało dużą wagę do jego aresztowania - powstała specjalna komórka zajmująca się wyłącznie poszukiwaniem przywódców podziemia, która posiadała jego rysopis i dane osobowe. Sam Rowecki nie był zwolennikiem ścisłej konspiracji i chociaż zgodził się na ochronę osobistą wywiadu AK, ograniczył ją do spotkań służbowych - w terenie poruszał się bez obstawy. Rowecki został wydany Niemcom przez agentów Gestapo w wywiadzie AK - Blankę Kaczorowską, Ludwika Kalksteina i Eugeniusza Świerczewskiego. 30 czerwca 1943 r. został aresztowany w warszawskim mieszkaniu przy ul. Spiskiej. Następnie przewieziono go do Berlina, gdzie odrzucił niemiecką propozycję współdziałania.
W połowie lipca 1943 r. umieszczono go w obozie koncentracyjnym w Sachsenhausen w budynku dla ważnych więźniów. Gen. Stefan Rowecki "Grot", tuż po wybuchu Powstania Warszawskiego, został zamordowany na specjalny rozkaz szefa SS Heinricha Himmlera. Według ustaleń śledztwa przeprowadzonego przez IPN jego egzekucji dokonano pomiędzy 2 a 7 sierpnia 1944 r., prawdopodobnie na terenie krematorium obozu w Sachsenhausen. Dokładne okoliczności jego śmierci i miejsce pochówku do dziś nie są znane. Stefan Rowecki odznaczony był m.in. Orderem Virtuti Militari V i IV kl., Krzyżem Niepodległości, Orderem Polonia Restituta IV kl. oraz dziewięciokrotnie Krzyżem Walecznych. (PAP) mjs