Генерал-полковник (1943). в 1940-1941 г. командир корпуса ПВО и помощник командующего войсками Московского военного округа по ПВО. В годы Великой Отечественной войны участник обороны Москвы. С ноября 1941 года заместитель наркома обороны СССР по ПВО и командующий войсками ПВО страны. С августа 1943 года командовал войсками Западного, Северного, Центрального фронтов ПВО. После войны командующий войсками округа ПВО, с 1946 года войсками ПВО страны. С 1950 генеральный инспектор ПВО. Депутат Верховного Совета СССР 2-го созыва, имеет государственные награды.
Скончался М.С. Громадин 2 июня 1962 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (8 уч. 16 ряд).