В 1941 году Ф.М. Михайлов был направлен на курсы переподготовки военных врачей, на которых его и застала Война. В первый же день войны военврач 2-го ранга Ф.М. Михайлов был назначен начальником военно-полевого госпиталя 6-й армии Юго-Западного фронта. В октябре 1941 года под Полтавой он попал в окружение, не смог перейти линию фронта и был вынужден вернуться в Славуту.
Ему удалось добиться разрешения у немецких оккупационных властей работать в больнице. С этого момента он постепенно стал развёртывать подрывную работу против оккупантов.
В декабре 1941 года был избран руководящий орган организации - межрайонный подпольный комитет во главе с Ф. М. Михайловым. Комитету удалось создать подпольные организации во многих селах и городах. Подпольщики распространяли последние известия из Москвы среди населения, выпускали патриотические листовки в подпольной типографии. В Славутской больнице скрывались и лечились советские военнослужащие, которых Федор Михайлович снабжал одеждой и документами. Участники подпольных групп организовывали многочисленные диверсии.
Всего было совершено свыше 100 диверсий, пущено под откос около 300 железнодорожных составов с живой силой и техникой врага, уничтожены более 1000 гитлеровцев.
22 июля 1942 года по доносу изменников Ф.М. Михайлов был арестован. 5 августа 1942 года на территории районной больницы Славуты, где работал Ф. М. Михайлов, его повесили на глазах насильно согнанных людей. В последние минуты жизни он воскликнул: «Да здравствует советская власть! Смерть фашизму!». Похоронен в городе Славута.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 8 мая 1965 года за особые заслуги, мужество и героизм, проявленные в борьбе против немецко-фашистских захватчиков Михайлову Фёдору Михайловичу присвоено звание Героя Советского Союза (посмертно).
Будьте в курсе ключевых исторических событий вместе с проектом Международная Историческая Инициатива