На фронте – с мая 1942 года. Уже на второй день сбил под Сталинградом свой первый «Мессершмитт».
Командовал звеном 66-го гвардейского истребительного авиационного полка, воевавшего на Юго-Западном, Калининском, Брянском, Северо-Западном, 1-м Прибалтийском фронтах. Командование отмечало мастерскую технику летчика, его бесстрашие и отличное управление звеном.
«Тов. Сидоренко на боевые задания идет с большим желанием. Несмотря на превосходящие силы противника, смело вступает в бой. В бою смел, решителен, правильно оценивает обстановку, умело руководит боем, благодаря чему его звено за время участия в боях с германским фашизмом сбило 45 самолетов противника, не имея своих потерь, и лично сбил всего 11 самолетов противника, из них 3 бомбардировщика», – из наградного листа к званию Герой Советского Союза.
Особо отмечался бой 13 июля 1943 года в ходе Курской битвы. Вылетая в составе четырех Як-7б для прикрытия своих войск, летчики столкнулись с большими группами немецких бомбардировщиков под прикрытием истребителей, доходящих численностью до 50 самолетов. Внезапной атакой боевой порядок противника был расстроен, германские летчики стали беспорядочно сбрасывать бомбы на свои же войска. В этом бою группа сбила семь самолетов, два из которых – на счету Сидоренко. Из подбитого истребителя удалось взять живьем пленного.
Отвага в боях не прошла для Марка Сидоренко даром. Пять раз за год с небольшим он был ранен, трижды – тяжело. Каждый раз после выздоровления «немедленно вступал в строй и снова с еще большей ненавистью уничтожал фашистских стервятников».
Вероятно, полученные в боях ранения основательно подорвали его здоровье, считают исследователи жизни героя из фонда «Жить и помнить». В 1945 году, когда Сидоренко уже служил в Мигалово, командуя эскадрильей 45-го учебного тренировочного авиационно-планерного полка, он снова оказывается в госпитале. Что узнал, о чем думал летчик 27 марта 1945 года, навсегда останется тайной. В этот день, за полтора месяца до победы, Марк Сидоренко покончил с собой.
Герой Советского Союза похоронен в братской могиле поселка Мигалово. В 2014 году здесь появилась персональная плита с именем, званием, датами рождения и смерти летчика.
