Утром 9 августа л-т Зелёнкин вместе со своими ведомыми мл. л-тами И.Ф. Холодинским и Е.И. Якуниным вылетели на очередное боевое задание в составе группы из семи Ла-5, которую возглавлял командир 1-й эскадрильи м-р М.А. Дзуцев. В 09.40 на высоте 3000 м советские истребители перехватили 12 Не 111, 16 Ju 88, которых прикрывали 8 FW 190 и 4 Bf 109. Из советских документов следует, что в завязавшемся воздушном бою л-т Зелёнкин лично сбил 2 самолета противника: Ju 88 и Bf 109, которые упали неподалеку от деревни Юшково и станции Гривка, соответственно.
На следующий день Михаил совершил 3 боевых вылета. В одном из них он возглавлял восьмерку Ла-5, которой довелось встретить 9 Не 111, 10 FW 190 и 4 Bf 109. Как следует из советских источников, Зелёнкин грамотно организовал воздушный бой, в результате без собственных потерь удалось уничтожить 6 вражеских самолетов, и самое главное — противнику не дали отбомбиться по наступавшим войскам. Зелёнкин в тот день лично сбил 2 FW 190 и еще 1 «Хейнкель» в паре с мл. л-том Гриненко.
Основным противником 215-й ИАД в августовских воздушных боях в районе Ельни была группа III./JG 51, вооруженная истребителями FW 190А-6. Командир входившей в ее состав эскадрильи 9./JG 51 л-т Гюнтер Шак (Schack) писал: «Каждый день нам встречаются большие отряды советских самолетов, такого численного превосходства русские не имели с самого начала войны. Большие группы бомбардировщиков, сопровождаемые огромным числом истребителей». В результате тяжелых боев в эскадрилье Шака не осталось ни одного боеспособного самолета, и она три дня бездействовала. Только после получения новых машин во второй половине августа подразделение перебросили в район Брянска для совместных действий с группой H./JG 54.
Зарядивший дождь приковал к земле советские истребители. 12 августа погода улучшилась, и бои возобновились с прежней силой. Ранним утром на прикрытие 10-й Гвардейской армии отправились две группы истребителей 813-го ИАП: 10 «Лавочкиных» во главе с комполка м-ром Шевченко и четверка комзвена л-та Кареева. В 06.10 в районе Юшково на высоте 3000 м советские истребители вступили в бой с группой из 20 Ju 87, а также прикрывавшими их 30 FW 190 и 8 Bf 109. По результатам того боя л-ту Зелёнкину засчитали 2 «Фокке-Вульфа», а м-ру Шевченко — один «Юнкере». На свой аэродром не вернулись 3 Ла-5, которые записали как сбитые огнем зенитной артиллерии. Пилотировавшие их летчики Шевченко, Гриненко и Рябов выпрыгнули с парашютами. У немцев в тот день отмечена потеря в данном районе лишь одного Ju 87D-3 из эскадрильи 4./StG1, экипаж которого погиб.
13 августа счет побед Зелёнкина пополнили еще 2 FW 190. Результативным стал второй вылет того дня, который проходило 19.20 до 20.15. Над районом деревень Зубово и Широково шестерка «Лавочкиных» провела тяжелый маневренный бой с шестью «Фокке-Вульфами» и четырьмя «Мессершмиттами». Один вражеский истребитель Зелёнкин завалил на вираже с переворота с дистанции 20 м и сразу же провел вторую атаку, поразив противника длинной очередью с расстояния 50 м.
Фото на память с коллегами из 1 — го ЗАП. Слева направо: ст. л-т Миницкий, мл. л-т Ересько, ст. л-т Шамрин, л-т Бондаренко, л-т Чадин, л-т Зелёнкин, л-т Прошин, мл. л-т Фирсов, замполит полка подп-к Анахов и комполка подп-к Иванов.
На заднем плане — самолет Зелёнкина из 813-го ИАП. Арзамас, октябрь 1943 г.
В следующие дни Зелёнкин регулярно вылетал на боевые задания, вел бои, но сбитых у него не было. Однополчанам везло больше, но полк понес и потери. 15 августа не вернулись домой Холодинский и Николаев. 27 августа был ранен Лапырь, на следующий день — Гусев. Потери вынуждали формировать пары из летчиков разных эскадрилий. Так, у Зелёнкина с 18 августа ведомым стал мл. л-т B.C. Тютерев из 1-й АЭ. Он летал, мертвой хваткой «вцепившись» в хвост ведущего, в бою все видел, заранее предугадывал маневр командира. Как вспоминал Михаил Михайлович, это был лучший его ведомый. Вечером 29 августа на высоте 2500 м они парой провели впечатляющий бой против 8 Не 111. Им удалось нарушить боевой строй бомбардировщиков, сбить один «Хейнкель», не позволить остальным прицельно отбомбиться.
30 августа из-за больших потерь 215-я ИАД перешла на работу сборными группами из разных полков. В тот день около 18 часов на патрулирование в район Ельни вылетела именно такая группа, в которую вошли Зелёнкин в паре с Тютеревым и шестерка Ла-5 из 522-го ИАП (ведущий ст. л-т Алексеенко). Прилетев в район прикрытия, советские летчики вскоре увидели, что к линии фронта идет целая армада фашистских самолетов. Колоннами звеньев приближались 3 группы Ju 87, насчитывавшие в общей сложности около 60 самолетов. Их сопровождали 12 FW 190, шедшие с превышением в 600–800 м. Приказав паре Зелёнкина сковать немецкие истребители, Алексеенко повел свою шестерку в атаку на «лаптежников». Получив команду, Михаил решил занять позицию выше противника. Набрав 3500 м, Зелёнкин и Тютерев атаковали пару «Фокке-Вульфов». Та не приняла боя и пикированием ушла к земле. А «Юнкерсы» уже заходили на бомбометание, и Михаил немедленно перешел в атаку на ближайшую группу пикировщиков. Согласно записи в «Журнале учета боевой работы авиаполков 215-й ИАД за июль- август 1943 г.», Зелёнкин сблизился с левым ведомым второго звена и сверху, на почти пересекающихся курсах, дал длинную очередь с дистанции 100–150 м. Затем летчик повторил атаку. Подойдя к противнику под углом 45°, он добил его с расстояния 70–90 м. Горящий «Юнкере» упал в 3 км юго-восточнее станции Ельня. Через 4–5 минут Зелёнкин заметил ниже себя пару FW 190. Преимущество в высоте позволило провести эффективную атаку и с первой же очереди сбить «фокке-фульф», который упал в 6 км от Ельни.
Бой продолжался. Пара Зелёнкина развернулась в сторону Ельни. Вражеских самолетов в воздухе было предостаточно — до 40 Ju 87. Большинство из них сохраняло свое место в строю, однако Зелёнкин заметил, что левый ведомый последнего звена отстал от общей группы. Михаил с напарником атаковали этот бомбардировщик. После очереди Зелёнкина тот задымил, но добить пикировщик Михаил не мог — закончился боекомплект. Тогда он приказал ведомому повторить атаку. Его огонь был точным, и немецкий самолет рухнул на землю в 2 км юго-восточнее станции Ельня. Так как у Тютерева еще оставались снаряды, пара из боя не вышла. С дистанции 100 м одной длинной очередью ведомый Зелёнкина поразил ведущий бомбардировщик одного из звеньев, который упал в районе села Данино.
В том бою советские летчики сражались с «Юнкерсами» из 9./StG3 и 10./StG3. Согласно немецким документам, эти эскадрильи потеряли только один Ju 87D-3, и еще один такой же самолет получил повреждения.
Для 813-го ИАП тот день был омрачен гибелью комэска к-на И.Я. Ларина. Исполняющим обязанности командира 2-й эскадрильи назначили л-та Зелёнкина. Уже на следующий день он вылетел ведущим сводной группы из восьми Ла-5 и стал участником тяжелого воздушного боя с десятью Ju 87 и шестью FW 190, в котором вместе с товарищами сбил 1 «Юнкере». На этот раз под удар попала эскадрилья 1./StG1, потерявшая 31 августа два Ju 87D-3 вместе с экипажами, еще один ее самолет был поврежден. По заявлению пилотов 1./StG1, они понесли потери исключительно от огня советских зениток, но это вовсе не означает, что все было именно так.
Очередную победу Зелёнкин одержал 1 сентября, сбив в лобовой атаке FW 190. Предположительно, Михаил и его товарищи дрались с пилотами штурмовой эскадрильи 6./SchG1, которые в тот день потеряли одну машину в данном районе. Вечером того же дня командир 813-го ИАП написал на л-та Зелёнкина представление к званию Героя Советского Союза.