W lipcu 2011 roku pojazd został wprowadzany w stan hibernacji. Miało to związek z dużą odległością od Słońca (800 mln km, za orbitą Jowisza), która utrudniała generowanie energii elektrycznej. Podczas podczas którego działały jedynie podstawowe podsystemy - komputer pokładowy i niektóre grzejniki.
Sonda została uruchomiona 20 stycznia 2014 r, gdy odległość od Słońca wynosiła 673 mln km. Pojazd automatycznie włączył się o godzinie 10:00 UTC. Uruchomił szperacze gwiazd, zaprzestał rotacji uruchamiając silniki kontroli orientacji przestrzennej i włączył większość grzejników. Znajdował się w automatycznym trybie bezpiecznym. Pierwsza sesja łączności rozpoczęła się o godzinie 18:18 UTC. Po rozgrzaniu sprzętu statek wysłał sygnał na Ziemię w paśmie S oczekując na komendy z Ziemi. Kolejnymi stacjami odbierającymi sygnał były Goldostone, Canberra (z sieci DSN) i New Norcia (z sieci ESA). Przez następnych kilka godzin kontrola misji przywróciła pełną funkcjonalność sondy i przełączyła łączność na pasmo X. Pozwoliło to na przesłanie pełnych danych na temat stanu systemów sondy. Proces wybudzania przebiegł bez żadnych komplikacji. Przez następnych kilka tygodni wykonano szczegółowe testy wszystkich systemów pojazdu. W dalszej kolejności wykonano testy instrumentów naukowych. Trwały one do kwietnia.
W dalszej kolejności rozpoczęto etap modyfikacji orbity sondy. Faza ta trwała 3 miesiące.
7 maja wykonano pierwszą korektę orbity przed spotkaniem z kometą (Orbot Correction Maneuever 1 - OCM-1). Manewr rozpoczął się o godzinie 17:30 UTC i trwał 45 minut. Zmiana szybkości wyniosła 20 m/s (z 775.1 m/s do 755 m/s względem komety). Był to pierwszy z 10 manewrów zmiany szybkości przed wejściem na orbitę wokół komety, w porównaniu z innymi był dość niewielki. Jego głównym celem było wykonanie testów działania systemów sondy przed znacznie większymi manewrami. W tym czasie sonda znajdowała się w odległości 1 918 449 km od celu.
21 maja wykonany został drugi manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako NCD-1 (Near Comet Drift Maneuever 1). Był to pierwszy duży manewr silnikowy. Rozpoczął się 15:23 UTC i trwał 7 godzin i 16 minut. Zakończył się o 22:39 UTC. Był to jeden z najdłuższych manewrów silnikowych w historii lotów kosmicznych ESA. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 289.6 m/s. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wyniosła 754.1 m/s. Zużycie paliwa wyniosło 218 kg. Odległość do komety wynosiła 1 005 056 km. Podczas wykonywania manewru sonda była widoczna ze stacji ESA w New Norcia w Australii. Do odbioru sygnały posłużyła antena o średnicy 35 m. Manewr ten zorientował tor ruchu mniej więcej równolegle do orbity komety. W dalszej kolejności rozpoczęły się odległe obserwacje komety.
4 czerwca wykonany został trzeci manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako NCD-2. Był to drugi duży manewr silnikowy. Rozpoczął się o 14:21:58 UTC i trwał 6 godzin i 39 minut. Zakończył się o 23:00 UTC. Trwał 2 minuty krócej niż planowano, ale w zakresie marginesu bezpieczeństwa. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 269.5 m/s. Zużycie paliwa wyniosło 190 kg. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wyniosła 463.0 m/s. Odległość do komety wynosiła 425 250 km.
18 czerwca wykonany został czwarty manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako NCD-3. Był to trzeci duży manewr silnikowy. Rozpoczął się o 13:17 UTC i zakończył o 15:33 UTC. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 88.7 m/s. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wynosiła 192.1 m/s. Odległość do komety wynosiła 194 846 km. Łącznie wszystkie 4 manewry dosatrczyły 667.8 m/s z wymaganej do dotarcia do komety zmiany szybkości 775 m/s.
2 lipca wykonany został piąty manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako FAT-1 (Far Approach Trajectory Maneuever 1) lub OCM-2. Rozpoczął się o godzinie 12:05:57 UTC i trwał 1 godzinę, 32 minuty i 13 sekund, minutę krócej niż planowano. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 58.7 m/s. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wynosiła 101.3 m/s. Odległość do komety wynosiła 51 707 km.
9 lipca wykonany został szósty manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako FAT-2 (OCM-3). Rozpoczął się o 11:29:58 UTC. Trwał 46 minut i 32 sekundy. Spowodował on zmianę szybkości na poziomie 25.7 m/s. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wynosiła 43.0 m/s. Odległość do komety wynosiła 22 314 km.
16 lipca wykonany został siódmy manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako FAT-3 (OCM-4). Rozpoczął się o 15:36 UTC. Trwał 26 minut. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 11.0 m/s. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wynosiła 18.4 m/s. Odległość do komety wynosiła 9 590 km.
23 lipca wykonany został ósmy manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako FAT-4 (OCM-5). Rozpoczął się o godzinie 10:38 UTC. Trwał 16 minut i 35 sekund. Spowodował on zmianę szybkości na poziomie 4.82 m/s. Po jego zakończeniu szybkość sondy względem komety wynoisła 7.9 m/s. Odległość do komety wynosiła 4 126 km.
3 sierpnia wykonany został dziewiąty manewr przed spotkaniem z kometą, oznaczony jako CAT (Close Approach Trajectory Maneuever) lub OCM-6. Rozpoczął się o godzinie 09:00 UTC. Trwał 13 minut i 12 sekund. Spowodował zmianę szybkości na poziomie 3.2 m/s. Szybkość sondy została zredukowana do około 2 m/s względem komety. Pojazd zbliżuł się do jądra na odległość 300 jego promieni. W tym punkcie zostały zostały szczegółowe pomiary radiometryczne, które pozwoliły na precyzyjne określenie położenia sondy względem jądra, oraz szybkości rotacji i pola grawitacyjnego jądra. Umożliwiło to precyzyjne opracowanie planu zbliżenia i rozpoczęcia pocedury wejścia na orbitę wokół jądra w odległości ok. 60 jego promieni.
Manewr przechwycenia komety, oznaczony jako CATI (Close Approach Trajectory Insertion Maneuever) lub OCM-7 został wykonany 6 sierpnia. Rozpoczął się o godzinie 09:00:01 UTC i trwał 6 minut i 26 sekund. Zmiana szybkości wynosiła tylko 1 m/s. Rosetta pozostała na orbicie okołosłonecznej w bezpośredniej bliskości jądra. Na dalszym etapie misji wykonała serię oblotów jądra komety po trajektorii złożonej z łuków układających się w kształt trójkąta. Środek tego "trójkąta" znajdował się przed jądrem i jego środkiem masy, w kierunku do Słońca. Na tym etapie badań komety sonda znajdowała się w średniej odległości około 100 km od jądra. Pojedynczy łuk miał długość około 100 km. Utrzymanie takiego toru wymagało wykonywania okresowych manewrów silnikowych w "wierzchołkach" trójkątów. Wkrótce po dotarciu do komety rozpoczęło się globalne mapowanie powierzchni.
Pierwszy obieg wokół jądra trwał do 17 sierpnia. 10 sierpnia wykonany został manewr rozpoczynający drugi łuk w odległości 100 km. Był on oznaczony jako CAT Change 1. Trwał 6 minut i 25 sekund. Zmiana szybkości wyniosła 0.88-m/s. 13 sierpnia wykonany został manewr CAT Change 2 rozpoczynający trzeci łuk. Trwał on 6 minut i 22 sekundy. Zmiana szybkości wyniosła 0.87-m/s. 17 sierpnia rozpoczął się manewr CAT Change 3 zmniejszający odległość od jądra. Trwał on 6 minut i 19 sekund. Zmiana szybkości wyniosła 0.85 m/s. 20 sierpnia sonda znalazła się w odległości 80 km od jądra gdzie wykonała manewr korekty trajektorii CAT Change 4 zmieniający jej orientację przestrzenną. 24 sierpnia został wykonany manewr CAT Change 5 rozpoczynający pierwszy łuk w średniej odległości 50 km od jądra. Manewr CAT Change 6 rozpoczynający drugi łuk w odległości 50 km został wykonany 27 sierpnia. Manewr CAT Change 7 rozpoczynający trzeci łuk odbył 31 sierpnia. 3 września wykonany został manewr oznaczony jako TGM-1 (Transfer to Global Mapping Maneuewer 1) rozpoczynający kolejny etap zmniejszania odległości sondy od jądra. Trwał on 4 minuty i 55 sekund. Zmiana szybkości wyniosła 0.56 m/s.
7 września sonda wykonała manewr TGM-2 umożliwiający wejście na orbitę wokół jądra. Manewr ten rozpoczął się o godzinie 09:00 UTC. Trwał 4 minuty i 18 sekund, a zmiana szybkości wyniosła 0.45 m/s. W tym czasie sonda znajdowała się w płaszczyźnie terminatora, przebiegającej przez środek jądra i prostopadłej do kierunku do Słońca. Szybkość sondy względem jądra po manewrze była na tyle mała, ze została ona wychwycona przez jego pole grawitacyjne. W ten sposób Rosetta stałą się pierwszym w historii orbiterem komety. Dalszy etap misji nosił nazwę fazy globalnego mapowania (Global Mapping Phase - GMP). Początkowa orbita przebiegała na wysokości 29 km. Nachylenie płaszczyzny orbity w stosunku do kierunku do Słońca wyniosło 60 stopni. Tym samym sonda przelatywała nad obszarami oświetlonymi o poranku. Okres obiegu wynosił 14 dni, jednak sonda nie pokonała pełnej orbity o tych parametrach. 10 września, gdy sonda znajdowała się ponownie w płaszczyźnie terminatora wykonany został manewr silnikowy GPM-1 zmieniający orientację przestrzenną orbity. Trwał on 2 minuty i 19 sekund, a zmiana szybkości wyniosła 0.193 m.s. Po nim orbita charakteryzowała się ona podobnym okresem obiegu i odległością, ale nachylenie jej płaszczyzny w stosunku do kierunku do Słońca zostało zmodyfikowane tak, że sonda przelatywała nad obszarami oświetlonymi w okresie wieczornym. Na tej orbicie rozpoczęła systematyczne mapowanie powierzchni oraz inne pomiary. Ich głównym celem było jak najdokładniejsze scharakteryzowanie potencjalnych miejsc lądowania Philae. Pod koniec drugiego łuku w odległości 29 km, 14 września wykonany został niewielki manewr GMP slot 1 modyfikujący orbitę przed jej dalszym obniżeniem. Trwał on 32 semkundy, zmiana szybkości wyniosła 0.025 m.s. Dzięki niemu orbita została przekształcona z kołowej na eliptyczną z perycentum na wysokości 20 km w płaszczyźnie terminatora i apocentrum na wysokości 29 km. Następnie sonda po raz pierwszy wleciała nad nocną stronę jądra, co pozwoliło na wykonanie obserwacji właściwości cieplnych powierzchni w czasie nocy. 17 września, po wyjściu znad nocnej strony jądra, w płaszczyźnie terminatora na wysokości 20 km wykonany został mały manewr GPM-2 pozywający na uniknięcie bezpośredniej ekspozycji ścian sondy i przednich końców paneli słonecznych na gazy emitowane przez jądro. Został on podzielony na dwa segmnenty - GPM-2A trwający 1 minutę i 23 sekundy (zmiana szybkości 0.085 m/s) oraz GPM-2B trwający 1 minutę i 25 sekund (zmiana szybkości 0.087 m/s). 21 września wykonano manewr GMP slot 2 trwający 25 sekund. Zmiana szybkości wyniosła 0.018 m/s. 24 września wykonano niewielki manewr przekształcający orbitę na eliptyczną przed jej dalszym obniżeniem. 29 września sonda wykonała manewr GPM-3 pozwalający na wejście na orbitę kołową na wysokości 18.6 km. 8 października wykonany został manewr GPM Slot 3 ponownie przekształcający orbitę na eliptyczną, z apocentrum na wysokości 18.6 km i perycentrum 9.8 km. 10 października pojazd wykonał manewr GPM-4 ukoławiający orbitę na wysokości 9.8 km. Na dalszym etapie misji orbiter prowadził systematyczne badania na takiej niskiej orbicie. Była to faza obserwacji bliskich (Close Observation Phase - COP).
Faza COP zakończyła się 28 października gdy rozpoczęły się manewry modyfikacji orbity przed uwolnieniem lądownika Philae. Tego dnia wykonano manewr pozwalający na przejście na orbitę w odległości 30 km. Manewr ten rozpoczął się o godzinie 12:59 UTC i zakończył o 13:01 UTC. Trwał 82 sekundy i spowodował zmianę szybkości na poziomie 0.081 m/s. Orbiter znalazł się na silnie eliptycznej trajektorii i szybko oddalał się od jądra. 31 października wykonano manewr przejścia na orbitę na wysokości 30 km. Manewr ten rozpoczął się o godzinie 02:09:55 UTC. Trwał 90 sekund i spowodował zmianę szybkości na poziomie 9.3 cm/s. Była ona nieznacznie eliptyczna. W dalszej kolejności wykonano niewielkiej manewry korekcyjne pozwalające na zachowanie takiej orbity. Jej parametry nie ulegały większym zmianą w ich trakcie.
Procedury związane z odłączeniem lądownika Philae i lądowaniem na powierzchni komety rozpoczęły się 11 listopada. Lądowanie Philae odbyło się 12 listopada. Na 2 godziny przed odłączeniem lądownika, o godzinie 05:35:00 UTC na sondzie (06:03:20 UTC na Ziemi) orbiter wykonał manewr poprzedzający oddzielenie. Trwał on 6 minut, a zmiana szybkości wynosiła 0.46 m/s. Po nim orbiter znalazł się na trajektorii hiperbolicznej względem jądra, z minimalną odległość 5 km. Uwolnienie lądownika nastąpiło w odległości 22.5 km od jądra, o godzinie 08:35:00 UTC na sondzie. Sygnał z orbitera dotarł na Ziemię po 28 minutach i 20 sekundach, tak więc oddzielenie zostało potwierdzone o godzinie 09:03:20 UTC przez stację w New Norcia. Do uwolnienia Phiale posłużył system główny, oparty na wypychanej osi. System zapasowy oparty na sprężynach nie był potrzebny. Wysokość na której lądownik został oddzielony została ostrożnie wybrana na podstawie takich zmiennych jak warunki w momencie lądowania, zdolność kontroli orientacji i trajektorii orbitera oraz marginesy bezpieczeństwa. Dokładność lądowania nie zależała od wysokości, ale od kombinacji błędów w korygowaniu pozycji i szybkości orbitera w trakcie manewru przed oddzieleniem. Wybrana strategia oddzielenia pozwala na uwolnienie lądownika przy szybkości 0.187 m/s względem orbitera. W przypadku oddzielenia lądownika w mniejszej odległości od jądra oddzielenie musiałoby nastąpić przy niższej szybkości. Jej osiągnięcie wywołałoby jednak dwa negatywne efekty: orbiter nie znalazłby się na trajektorii hiperbolicznej względem jądra i wleciałby nad jego nocną stronę, oraz czas pomiędzy ostatnim manewrem a oddzieleniem wydłużałby się, co spowodowałoby powiększanie się błędów i zmniejszenie dokładności lądowania.
O godzinie 09:15:00 UTC na sondzie (09:43:20 UTC na Ziemi), 40 minut po oddzieleniu lądownika, w odległości około 20 km od jądra Rosetta wykonała manewr gwarantujący widzialność lądownika w momencie lądowania. 2 godziny po odzieleniu orbiter wykonał pierwszy manewr gwarantujący widoczność lądownika po lądowaniu w celu umożliwienia niezakłóconego odbioru danych. Philae dotarł na powierzchnię o godzinie 15:34:06 UTC, co zostało potwierdzone na Ziemi o 16:03 UTC (czas przewidywany przed lądowaniem - 16:02:20 UTC). Lądownik wylądował z szybkością ok. 1 m/s, pod kątem 90 stopni. Moment lądowania został zaobserwowany jako zwolnienie lądownika.
O 17:31 UTC na sondzie (17:59 UTC na Ziemi) stracił łączność z lądownikiem, około godziny wcześniej niż to było planowane. Wynikało to z innego, nieznanego jeszcze miejsca lądowania po dwóch odbiciach od pwoierzchni.
Odbiór danych z Philae został wznowiony 13 listopada o godzinie 05:33 UTC na sondzie (06:01 UTC na Ziemi). Okno komunikacyjne zakończyło się o 09:22 UTC na sondzie (09:58 UTC na Ziemi). Podczas komunikacji nie napotkano na żadne trudności. Kolejne okno otworzyło się o 19:27 UTC na sondzie (19:55 UTC na Ziemi) i trwało do 23:47 UTC na sondzie (00:15 UTC 14 listopada na Ziemi).
14 listopada był ostatnim dniem prac Philae na powierzchni. W tym dniu orbiter wykonał drugi manewr gwarantujący widoczność lądownika. Kolejne okno komunikacyjne rozpoczęło się o 21:19 UTC na Ziemi (10:51 UTC na sondzie) Lądownik z powodzeniem wykonał wszystkie zaplanowane zadania i zakończył transmisję o godzinie 00:08 UTC na sondzie (00:36 UTC na Ziemi), po wyczerpaniu się baterii. Koniec operacji był obserwowany na bieżąco podczas okna komunikacyjnego z orbiterem. Tym samym misja Philae została zakończona a Rosetta przeszła do wykonywania normalnych obserwacji komety.
16 listopada wykonano manewr kończący etap odbioru danych z lądownika. 19 listopada wykonano manewr rozpoczynający powrót na orbitę wokół jądra. Kolejny manewr został wykonany 22 listopada. 29 listopada sonda wykonała manewr przejścia na orbitę na wysokości 30 km. 3 grudnia wykonano manewr rozpoczynający przejście na orbitę na wysokości 20 km. 6 grudnia orbita ta została ukołowiona. Na niej prowadzone będą dalsze systematyczne badania komety. Orbita przebiegała wtedy nad terminatorem. 20 grudnia wykonano pierwszy z dwóch manewrów ponownie podwyższających orbitę do 30 km. Drugi manewr, ukoławiający orbitę został wykonany 24 grudnia.