На службу в Красную армию Михаил Виноградов был призван в ноябре 42-го. С июня 43-го он уже воевал на фронтах Великой Отечественной войны. Принимал участие в боях на 1-м Прибалтийском фронте. Был помощником командира взвода 201-го гвардейского стрелкового полка 67-й гвардейской стрелковой дивизии 6-й гвардейской армии. Трижды был ранен.
Михаил Николаевич Виноградов родился 10 октября 1924 года в деревне Новинки Новоторжского уезда Тверской губернии (сейчас это Торжокский район Тверской области) в крестьянской семье. Окончил неполную среднюю школу. Затем проживал в Ленинграде. Отец Михаила пал смертью храбрых на фронте, мать умерла во время блокады, а его самого эвакуировали в село Дегтянка (ныне Сосновский муниципальный округ).
Отличился в ходе операции «Багратион» по освобождению Белоруссии
При прорыве немецкой обороны в районе населённых пунктов Радьково и Орехи, Виноградов одним из первых ворвался в траншею противника, где гранатами и автоматным огнём уничтожил большое количество вражеских солдат и офицеров.
В дальнейшем, заменив собой выбывшего из строя командира взвода, он первым в роте переправился через Западную Двину и принял активное участие в захвате плацдарма на её западном берегу. Когда закрепившийся в близлежащем лесу противник открыл огонь по переправе, Михаил Виноградов, несмотря на массированный огонь, подполз к его позиции и уничтожил пулемётную точку гранатами.
Продвигаясь с боями, подразделение Виноградова подошло к речке Ушачь, отрезав пути отхода окружённому в районе Полоцка противнику. В последующие два дня советские воины отражали ожесточённые атаки гитлеровцев, пытавшихся при поддержке танков пробиться из окружения.
Особенно напряженные атаки врага были в районе деревни Троицкое Полоцкого района Витебской области. Наши войска стояли на занятом рубеже насмерть и не пропустили врага. В этих боях отличился Михаил Виноградов и два его однополчанина. В один из напряжённых моментов боя, когда немцы ворвались в боевые порядки наших войск, Виноградов увлёк товарищей в рукопашную схватку с врагом. В результате часть гитлеровцев осталась лежать на поле боя, а уцелевшие — отступили. В этом бою гвардии старший сержант Михаил Виноградов погиб. Было ему всего 19 лет.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 марта 1945 года за образцовое выполнение боевых заданий командования в боях за освобождение Белоруссии и проявленные при этом мужество и героизм гвардии старший сержант Михаил Виноградов посмертно был удостоен высокого звания Героя Советского Союза. Также был награждён орденом Ленина и медалью «Золотая Звезда».
В наградном листе написано:
«В бою в районе Редьково-Орехи 22.6.44 года показал образец мужества и героизма. Невзирая на сильный пулемётный и миномётный огонь противника, презирая смерть, выдвигаясь впереди стрелкового подразделения, первым со своим взводом ворвался в оборону противника. Сильным ударом автоматного огня и гранатами выбил противника из траншеи, в результате чего оборона противника была прорвана. Рядом ударов враг был также выбит из остальных линий обороны и опорных пунктов. В этом бою тов. Виноградов заменил выбывшего из строя по ранению командира взвода.
Развивая успех дальнейшего продвижения, 24.6.44 года первым форсировал р. Зап. Двину. В бою с закрепившимся в лесу противником лично гранатой подавил огонь пулемётной точки.
В бою в районе Троицкая 3.7.44 года, самоотверженно отражая контратаку противника в рукопашной схватке с врагом, пал смертью героя, до конца отдав свою жизнь за свободу и независимость нашей Родины.
Тов. Виноградов достоин присвоения звания Героя Советского Союза посмертно».
Первоначально Михаила Виноградова похоронили в братской могиле села Троицкое. Потом он был перезахоронен в братской могиле посёлка городского типа Ветрино Витебской области.
Имя героя присвоено Сукромленской средней общеобразовательной школе. На территории школы стоит памятник знаменитому выпускнику.
Также имя Героя Советского Союза Михаила Виноградова увековечено на Аллее славы на мемориальном комплексе в Сосновке.