В июне 1944 участвовал в форсировании Западной Двины.Реку форсировали с ходу. Несмотря на отсутствие своих переправочных средств, бойцы взвода добыли плот и две лодки и в числе первых преодолели реку. Взвод лейтенанта Митрофанова вел упорные бои по созданию плацдарма в районе деревни Надежино Шумилинского района Витебской области. Обстановка усложнялась ещё и тем, что переправились они на заболоченный низменный берег, а фашисты сидели на господствующих высотах, держа под огнём всю местность и реку.

Наступление развивалась успешно. 26 июня командир взвода Митрофанов, после короткого артналета на позиции противника снова первым повел свой взвод в атаку. В рукопашной схватке бойцы под его руководством выбили гитлеровцев с важного рубежа и ворвались в деревню Надежино. Противник превосходящими силами ринулся в контратаку. Смело отражал её взвод Митрофанова, но в рукопашной схватке погиб командир взвода.

Десантники не только стойко удерживали плацдарм, но и вели бой за его расширение, одновременно прикрывая огнём переправу остальных частей. Лейтенант Митрофанов несколько раз водил в атаку своих бойцов, и им удалось выбить гитлеровцев с одной из высот и водрузить там Красный флаг. Другие подразделения поддержали взвод Митрофанова. Плацдарм был значительно расширен. К концу дня наступавшие подразделения полка были уже в 10 километрах от берега.

Присвоено звание Героя Советского Союза посмертно

Похоронен Герой в п.г.т. Улла Бешенковичского района Витебской области.