W nocy z 1 sierpnia 1944 r. na 2 sierpnia wycofał dowodzone przez siebie oddziały z Żoliborza do Puszczy Kampinoskiej. 2 sierpnia na rozkaz płk. Chruściela - dowódcy sił powstańczych w Warszawie, powraca ze swoimi siłami na Żoliborz. Po ciężkich walkach z Niemcami w okolicy kolonii „Zdobycz Robotnicza” wydaje polecenie pozostawienia ciężko rannych i kontynuowania przebijania się na Żoliborz (co doprowadza do konfliktu z niektórymi dowódcami jego oddziałów)Andrzej Leon Sowa, Kto wydał wyrok na miasto. Plany operacyjne ZWZ-AK (1940–1944) i sposoby ich realizacji. Wydawnictwo Literackie, 2016, s. 442. .. Dowodził obroną Żoliborza. Podczas powstania warszawskiego ranny: 23 i 30 września. 20 września został mianowany dowódcą 8 Dywizji Piechoty AK im. Romualda Traugutta. Obrona Żoliborza, którą dowodził, trwała do 30 września 1944. Na kapitulację zgodził się dopiero po osobistej interwencji płk. Karola Ziemskiego „Wachnowskiego”. Erich von dem Bach-Zelewski podczas procesu norymberskiego w styczniu 1946, powiedział o Mieczysławie Niedzielskim:
2 października 1944 odznaczony rozkazem dowódcy AK Krzyżem Srebrnym Orderu Wojennego Virtuti Militari. 24 września 1944 r. komendant Okręgu Warszawskiego Armii Krajowej gen.