С 18 июня 1944 года подполковник Михаил Волков командовал 558-м стрелковым полком 159-й стрелковой дивизии 45-го стрелкового корпуса 5-й армии 3-го Белорусского фронта. Отличился во время Белорусской операции. 7 июля 1944 года передовые части полка, преследовавшие отходящего противника, подверглись контратаке его превосходящих сил. Используя преимущество внезапности, Волков захватил село Подрубанок и организовал там круговую оборону, вынудив вражеские части вести бой в невыгодных для них условиях, благодаря этому отразил все их контратаки и, перейдя в наступление, захватил станцию Ландрово. В тот день бойцы полка Волкова уничтожили около 800 вражеских солдат и офицеров, захватили 7 артиллерийских орудий и 3 танкетки. 11 июля 1944 года полк одним из первых переправился через Неман в районе села Понемоники Алитусского района Литовской ССР, захватил плацдарм и отбил большое количество вражеских контратак, уничтожив более 500 солдат и офицеров противника, 6 танков, 4 самоходных артиллерийских орудия. 17 июля Волков был тяжело ранен, но поля боя не покинул до приказа вышестоящего командования. Менее месяца пролежав в госпитале, самовольно вернулся в строй. 17 августа полк Волкова первым в дивизии вышел к государственной границе СССР с Восточной Пруссией. 18 августа полк был контратакован крупными силами немецкой пехоты при поддержке 17 танков и 6 самоходных артиллерийских орудий. Полк отразил 15 ожесточённых вражеских контратак. 23 августа 1944 года Волков был второй раз тяжело ранен.