В июне 1944 года началась операция «Багратион» по освобождению Белоруссии и Прибалтики. Здесь при форсировании реки Западная Двина («Витебско-Оршанская операция») Макарычев (в звании майора) отличился особо. 24 июня 1944 года полк Макарычева подошёл к Западной Двине в районе деревни Лабейки, и подавил огневые точки фашистов на том берегу. Макарычев вместе с одной из батарей переправился на плацдарм. У деревни Дубище на высотке он оборудовал свой наблюдательный пункт. Вскоре на плацдарм пошли фашистские танки и пехота. Артиллеристы стали бить по ним с расстояния 500—600 метров. Загорелось несколько танков. Остальные пытались как-то сманеврировать. Но Макарычев расставил 3 батареи не в линию, а треугольником, и везде танки натыкались на огонь всех 12 орудий. На поле осталось 8 сожжённых танков и сотни полторы убитых гитлеровских пехотинцев. В течение дня позиции несколько раз бомбили «юнкерсы». Были выведены из строя 4 орудия. После этого враг бросил в атаку около 30 танков. Но артиллеристы Макарычева не дрогнули. Они подбили ещё 12 танков и 5 самоходок. Сам командир полка, находясь в расположении одной из батарей, руководил этим боем. Плацдарм был не только удержан, но и расширен. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 июля 1944 года за умелое командование полком при форсировании Западной Двины, образцовое выполнение боевых заданий и проявленные при этом мужество и героизм майору М. И. Макарычеву было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 3837).