Прибыв на Калининский фронт, 274-й ИАП практически сразу включился в боевую работу. Свой первый боевой вылет сержант Зелёнкин совершил утром 2 января 1942 г. на патрулирование над своим аэродромом. Всего за день таких вылетов было четыре. В дальнейшем ему доводилось совершать и по 5 вылетов в день, прикрывая штурмовики, отражая налеты бомбардировщиков противника на передний край, атакуя вражеские аэродромы. За месяц боев молодой летчик возмужал, появилась уверенность в своих силах. 9 февраля Михаил в составе группы вылетел на перехват Ju 87, которые шли на бомбежку станции Высокая. Сблизившись с замыкающим «лаптежником», он точной очередью сбил его, открыв свой боевой счет.
Радость первой победы омрачило событие следующего дня. Во время штурмовки колонны автомобилей в немецком тылу осколок зенитного снаряда ранил летчика в руку. Это был его 42-й боевой вылет. Ранение оказалось не тяжелым, но Зелёнкин в полете потерял много крови. Сразу после приземления на своем аэродроме его отправили в госпиталь.
Из госпиталя Михаила выписали только через полтора месяца. И сразу же, как снег на голову, приказ — убыть летчиком-ин-структором в 1 — й запасной авиаполк (ЗАП). Новость ошеломила сержанта Зелёнкина, ведь он рвался к своим на фронт, а тут пришлось отправляться в тыловой Арзамас…
На новом месте его распределили в 3-ю учебную АЭ, которой командовал ст. л-т Шамрин. 6 мая Зелёнкин начал летать с молодыми летчиками, передавая им свой опыт полетов на ЛаГГ-3. Летать приходилось с утра до вечера. Зелёнкин быстро втянулся в ритм работы и вскоре был назначен исполняющим обязанности командира звена. Михаил при любой возможности занимался повышением и собственного летного мастерства, отрабатывая элементы воздушного боя. Желание попасть на фронт не покидало его, однако на все рапорты с просьбами отпустить в действующую армию он получал один и тот же ответ — продолжайте работать на порученном месте…
Вот уже советские войска закончили разгром группировки противника под Сталинградом, а Михаил все еще утюжил воздух в тылу, готовя молодых воздушных бойцов к предстоящим сражениям. Надо сказать, делал он это на совесть. В начале февраля 1943 г. командир 1-го ЗАП м-р Иванов представил старшего сержанта Зелёнкина к ордену Красной Звезды. В наградном листе, в частности, говорилось: «Работая летчиком-инструктором, а в последнее время комзвена 3 АЭ, он лично подготовил и переучил без аварий и катастроф на самолетах ЛаГГ-3, Jla-5 30 летчиков, большинство из которых пошли на фронт воздушными снайперами». В марте Зелёнкину было присвоено его первое офицерское звание — лейтенант.
