Прошел курсы «Выстрел» и с ноября 1943 оказался на фронте. В полковой школе он выбрал профессию артиллериста, о чём и мечтал, ведь артиллерия - бог войны. Но фронтовая жизнь оказалась далека от романтики. Его служба в 71-м отдельном истребительном противотанковом батальоне 1285-го стрелкового полка 60-й Севской дивизии началась на знаменитой «сорокопятке». У солдат было и другое название этой небольшой пушки - «Прощай, Родина!». Первое боевое крещение получил под Ковелем.

 С 12 марта 1945 года сержант Омельченко М.Ф. вступил в Германию. На рейхстаге написано «Брал Берлин сержант Омельченко». 

Был награждён  орденами Славы III и II степени, дважды  орденом Отечественной войны I степени, медалями «За взятие Варшавы»,  «За взятие Берлина»,  «За победу над Германией». Кроме этого много юбилейных медалей, почётных грамот и благодарственных писем. 

Уволен в запас 15 марта 1947 года из комендатуры немецкого города Балленштедт, земля Саксония-Анхальт, где за добросовестную службу его наградили наручными часами «За службу в Германии».