После излечения откомандирован на учебу в Высшую военную академию им. К. Е. Ворошилова. 20 мая 1943 года окончил ее ускоренный курс и назначен заместителем командира 40-й гвардейской стрелковой дивизии, находившейся в обороне во втором эшелоне 5-й ударной армии Южного фронта. С 10 июля 1943 года переведен на ту же должность в 49-ю гвардейскую стрелковую дивизию 2-й гвардейской армии. Участвовал с ней в Миусской наступательной операции. 12 августа 1943 года, перед началом Донбасской операции, подполковник Мадатян получил тяжелое осколочное ранение левого плеча и до 25 марта 1944 года находился в госпитале в городе Кисловодск.