С 17 апреля 1942 командовал 47-й горнострелковой дивизией 6-й армии на Юго-Западном фронте. Во время Харьковской операции его дивизия в первые дни операции прошла с боями до 25 километров. Во время немецкого контрнаступления 24 мая она перешла к обороне и сутки удерживала рубеж, отбив 3 атаки превосходящих войск и уничтожив 6 танков. С подходом дополнительных войск противника оборона дивизии была рассечена. Генерал Матыкин считался пропавшим без вести 25 мая 1942. После войны стало известно, что он погиб при выходе из окружения 26 мая 1942 у хутора Лозовенька, где и был похоронен.