К 1942г. служил в составе 215 отдельной разведывательной авиационной эскадрильи особого назначения (командир- капитан Берман Семен Давидович, комиссар- старший политрук Артемьев Борис Павлович). 

26 апреля 1942г. эскадрилья обращена на формирование 4 дальнего разведывательного авиационного полка. (командир полка- майор Берман Семен Давидович, военком- батальонный комиссар Артемьев Борис Павлович). На вооружении полк имел самолеты Пе-2, Пе-3, впоследствии, американские самолеты «Аэрокобра».

Михаил Александрович был зачислен к состав 2-ой авиаэскадрильи полка (командир эскадрильи старший лейтенант Колодяжный Сергей Амвросиевич).

На базе эскадрильи была сформирована оперативная группа полка, которая действовала с оперативного аэродрома Добринка (Тамбовская обл.) в интересах Юго-Западного и Степного фронтов. В 1942г. группой руководил старший лейтенант Гаврилов Дмитрий Дмитриевич.

В январе 1943г. командование полком принял подполковник Артемьев.

К средине февраля 1943г. Михаил Александрович обеспечил 72 боевых самолетовылета в которых не было случаев отказа вооружения.

Приказом от 16 февраля 1943г. мастер вооружения сержант Матвеев был награжден медалью «За боевые заслуги».

16 июня 1943г. полк был преобразован в 98 отдельный гвардейский разведывательный авиаполк.

В 1943г. полк участвовал в Курской битве, вел разведку в Сумской, Полтавской, Харьковской, Киевской областях.

В 1944г. полк вел разведку в Львовской, Житомирской, Тернопольской, Брестской областях, в Польше.

05 октября 1944г. командиром полка был назначен гвардии подполковник Звонцов Федор Федорович.

В 1945г. полк вел разведку оборонительных рубежей и передвижения войск противника в Польше, Чехословакии и Германии.

Гвардии старший сержант Матвеев был награжден медалями «За оборону Сталинграда», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.