Ngay sau khi bắt đầu cuộc nổi dậy ở Hungary, sư đoàn của tướng Obaturov đã được báo động và nhận lệnh vượt qua biên giới Hungary, hành quân đến Budapest và bảo vệ các lãnh đạo của nhà nước. Đến cuối ngày 24 tháng 10 năm 1956, các đơn vị tiền trạm của sư đoàn, đứng đầu là Obaturov, tiến vào Budapest. Bấy giờ, chỉ huy sư đoàn không nắm được tình hình trong thành phố, nhiều đơn vị trong sư đoàn không có bản đồ của thành phố, các sĩ quan biết thành phố chưa được điều động đến. Các đơn vị đã bị lôi kéo vào các cuộc tấn công từ nhiều phía trong thành phố, bị chia cắt và chịu nhiều tổn thất. Trong hoàn cảnh đó, tướng Obaturov chủ động quyết định dừng việc thực hiện nhiệm vụ chiến đấu, đưa ra mệnh lệnh cho các đơn vị đảm nhận nhiệm vụ phòng thủ toàn diện. Sau các cuộc giao chiến đường phố khốc liệt, ông đã tái lập được liên lạc với các đơn vị của mình. Sau đó, theo thỏa thuận với chính phủ Imre Nagy, bộ chỉ huy Liên Xô đã rút quân Liên Xô khỏi Budapest. Trong chiến dịch này, sư đoàn của Obaturov đã tham gia đầy đủ. Trong quá trình chiến đấu, sư đoàn đã có 150 người chết, 13 xe tăng, 1 pháo tự hành, 9 xe bọc thép bị phá hủy. Nhờ thành tích này, ông được trao tặng Huân chương Suvorov. Cùng năm, sư đoàn được biên chế trong Cụm binh đoàn phương Nam mới thành lập.