Després d'arribar al front d'abril de 1943 com a pilot del 566è Regiment d'Aviació d'Assalt amb el rang de sergent major, no va volar la seva primera missió de combat fins al 12 de juliol. No obstant això, una vegada que va experimentar el seu baptisme de foc, va començar a acumular més sortides, sumant cinc missions en un dia el 26 de juliol. Tot i ser abatut i haver de fer un aterratge d'emergència el 31 de gener de 1944, ell i el seu artiller van aconseguir tornar amb seguretat a la seva unitat només uns dies més tard. El 6 d'agost de 1944 va ser nomenat per al títol d'Heroi de la Unió Soviètica per haver complert 105 sortides a bord de l'Il-2. Mykhlik va continuar ascendint ràpidament a través de les files de la seva unitat, aconseguint el ascens a comandant d'esquadró al novembre de 1944. Aquell any va ser admès al Partit Comunista. Mentre l'esquadró estava sota el seu comandament les seves tripulacions van totalitzar 309 sortides però van perdre només un dels seus propis avions. A més de volar sortides de combat com a comandant d'esquadró, va assumir la responsabilitat de l'entrenament de vol, entrenant sis nous pilots el 1945. El 27 de març de 1945 va ser nomenat per a una segona estrella d'or, que va rebre al juny. Al final de la guerra, se li van atribuir 188 sortides de combat, eliminant 35 tancs, dos dipòsits de munició, 8 bateries d'artilleria antiaèria, cinc locomotores de vapor, 19 vagons de ferrocarril, 114 camions i va abatre un FW 190. Al llarg de la guerra va lluitar al front occidental, Bryansk, Leningrad i el 3r front bielorús, participant en les batalles de Kursk
, Orel, Krasnoye selso-Ropsha, Leningrad, Novgorod, Vyborg, Narva, Tallinn, Prússia Oriental, Koenigsberg i Zemland.