Po zajęciu Pitomnika Renoldi przeniósł kwaterę w okolice lotniska Gumrak, które zostało zajęte przez Armię Czerwoną 22 stycznia 1943 roku. Generalstabsarzt Otto Karl Renoldi poddał się żołnierzom radzieckim dwa dni później, 24 stycznia.
Renoldi wraz z czołowymi dowódcami spod Stalingradu został umieszczony w specjalnym obozie jenieckim NKWD nr 84 w Wojkowie. Wśród jeńców zaostrzały się konflikty na tle nastawienia do III Rzeszy i samego Hitlera. Gdy w 1943 roku generałowie Walther von Seydlitz, Martin Lattmann i Otto Korfes stanęli na czele Związku Nemieckich Oficerów (BDO) część generałów m. in. Walter Heitz, Max Pfeffer, Karl Strecker oraz Otto Karl Renoldi otwarcie potępiali działania, które uznali za zdradę Wystosowali list sprzeciwiający się działaniom rozłamowców i przekazali go zastępcy szefa wydziału do spraw jeńców wojennych, Nikołajowi Mielnikowowi. Gdy feldmarszałek Paulus wskutek nacisków należących do BDO oficerów był gotowy oficjalnie poprzeć utworzenie związku wspomniana wyżej grupa oficerów ponownie przeciągała go na swoją stronę.
Otto Karl Renoldi wrócił z sowieckiej niewoli w listopadzie 1955 roku. Zwolnienie wysokich rangą dowódców armii niemieckiej było efektem wizyty kanclerza Konrada Adenauera w Moskwie. W Niemczech zamieszkał w Monachium pod adresem Löfftzstraße 4. Zmarł 1 kwietnia 1967 roku.