Kard. Stefan Wyszyński był bardzo aktywnym uczestnikiem obrad podczas drugiej sesji Soboru Watykańskiego II. Jako członek Prezydium Soboru co jakiś czas przewodniczył obradom. Ponadto był członkiem komisji Kodyfikacyjnego Prawa Kanonicznego. Podobnie jak inni polscy biskupi zabierał głos w imieniu całego Episkopatu podczas posiedzeń soborowych.

Pobyt w Rzymie Prymas Polski wykorzystał również dla załatwienia sprawy obsadzenia stolic biskupich. 7 października 1963 r. rozmawiał z mons. Luigi Poggi, który reprezentował abp. Antonio Samore - sekretarza Kongregacji dla Nadzwyczajnych Spraw Kościoła. W czasie tego spotkania Ksiądz Prymas poruszył sprawę bp. Jana Jaroszewicza, sufragana kieleckiego. Biskup ten swój urząd sprawował na podstawie depeszy wysłanej ze Stolicy Apostolskiej. Natomiast do tej pory nie otrzymał dekretu nominacyjnego. Zaproponował na sufragana diecezji przemyskiej ks. Bolesława Taborskiego. Podjął także sprawę biskupstwa w Gdańsku.

Ta ostatnia sprawa była dla Stolicy Apostolskiej poważnym problemem. Przypomnijmy, że od 1938 r. biskupem gdańskim był Carla Maria Splett. Po zakończeniu II wojny światowej władze polskie skazały go na więzienie pod zarzutem "wrogiej działalności wobec narodu polskiego" . W ramach odwilży październikowej roku 1956 został zwolniony, wyjechał do Republiki Federalnej Niemiec. Rządy w diecezji objął bp Edmund Nowicki. Był jednak koadiutorem, ponieważ ordynariuszem ciągle był jeszcze bp Splett. Najlepszym wyjściem z tej sytuacji byłoby zrzeczenie się biskupa niemieckiego z zajmowanego oficjalnie, choć nie praktycznie, stanowiska. Ten jednak nie chciał tego uczynić, tłumacząc, że wyrządziłby tym wielką przykrość mieszkającym w Niemczech gdańszczanom. Sytuacja była więc patowa. Nie pozostało już nic innego, jak... czekać na śmierć bp. Spletta.

Dziesięć dni później kard. Wyszyński przybył do Sekretariatu Stanu, by o obsadzeniu biskupstw w Polsce rozmawiać z abp. Samore. Tym razem, oprócz problemu Przemyśla, Gdańska i Kielc, poruszył sprawę Krakowa, Częstochowy oraz Płocka. Zaproponował zatem Ojcu Świętemu, by arcybiskupem metropolitą krakowskim został dotychczasowy wikariusz kapitulny, bp Karol Wojtyła, ordynariuszem częstochowskim dotychczasowy sufragan bp Stefan Bareła, a ordynariuszem płockim bp Bogdan Sikorski.

Ostatnią rozmowę na ten temat Prymas Polski przeprowadził 2 grudnia z Pawłem VI podczas audiencji pożegnalnej.

Innym ważnym wydarzeniem, które rozegrało się niejako u boku Soboru, były obchody 400-lecia powołania przez Sobór Trydencki seminariów duchownych. 4 listopada w auli soborowej zebrali się: Paweł VI, ojcowie soborowi, korpus dyplomatyczny, duchowieństwo, dziennikarze akredytowani przy Soborze. W czasie uroczystości główny referat wygłosił kard. Stefan Wyszyński. Było to długie wystąpienie trwające 52 minuty, poświęcone historii przygotowania duchownych przed Soborem Trydenckim, uchwałom Soboru Trydenckiego, rozwojowi seminariów, współczesnej problematyce seminariów duchownych i nadziejom, jakie wiążą się z kształtowaniem formacji duchowej w seminariach. Referat Księdza Prymasa został bardzo dobrze przyjęty przez Ojca Świętego i całe audytorium.