A ajuns pe frontul de război în aprilie 1943 ca pilot în Regimentul de Asalt de Aviație 566 cu gradul de sergent superior, nu a zburat prima sa misiune de luptă până la 12 iulie. Cu toate acestea, odată ce a experimentat botezul său cu foc, a început să acumuleze rapid mai multe misiuni, totalizând cinci misiuni într-o singură zi pe 26 iulie. În ciuda faptului că a fost doborât și a trebuit să facă o aterizare de urgență la 31 ianuarie 1944, el și tunarul său au reușit să se întoarcă în siguranță la unitatea lor doar câteva zile mai târziu. La 6 august 1944 a fost nominalizat la titlul de Erou al Uniunii Sovietice pentru că a efectuat 105 de zboruri cu Il-2. Mykhlik a continuat să urce rapid în rândurile unității sale, obținând promovarea la comandant de escadrilă în noiembrie 1944. În acel an a fost admis în Partidul Comunist. În timp ce escadrila era sub comanda sa, echipajele sale au efectuat 309 de zboruri, dar au pierdut doar unul dintre avioanele lor. În plus față de zborurile de luptă în calitate de comandant de escadrilă, el și-a asumat responsabilitatea pentru instruirea zborului, instruind șase noi piloți în 1945. La 27 martie 1945 a fost nominalizat pentru a doua stea de aur, pe care a primit-o în iunie. Până la sfârșitul războiului, el a fost creditat cu 188 de misiuni de luptă, eliminând 35 de tancuri, două depozite de muniție, 8 baterii de artilerie antiaeriană, cinci locomotive cu aburi, 19 vagoane, 114 camioane și a doborât un FW 190. De-a lungul războiului a luptat pe fronturile de Vest, Briansk, Leningrad și al treilea front bielorus, participând la bătăliile de la Kursk.
, Orel, Krasnoye selso-Ropsha, Leningrad, Novgorod, Vyborg, Narva, Tallinn, Prusia de Est, Koenigsberg și Zemland.