В августе 1944 г. сдал училище генерал-майору И. И. Фесину и убыл на 1-й Украинский фронт, где с 25 сентября принял командование 127-й стрелковой Чистяковской Краснознаменной дивизией и в октябре в составе 38-й армии участвовал с ней на заключительном этапе Карпатско-Дуклинской наступательной операции. Ее части нанесли удар с севера на нас. пункт Поляны и тем самым обеспечили овладение Дуклинским перевалом. 30 октября она была выведена из боя, затем с 29 ноября включена в 3-ю гвардейскую армию и находилась в обороне на сандо-мирском плацдарме. В январе 1945 г. в ее составе перешла в наступление и участвовала в Висло-Одерской, Сандомирско-Силезской, Нижнесилезской и Берлинской наступательных операциях. 25 апреля 1945 г. генерал-майор С. И. Младенцев переведен на должность зам. командира 120-го стрелкового корпуса и в составе той же армии участвовал в Берлинской и Пражской наступательных операциях. После войны, с расформированием корпуса, генерал-майор С. И. Младенцев был зачислен в распоряжение ГУК НКО. 27 августа 1945 г. назначен начальником Тульского пехотного училища. В конце октября 1945 г. переведен на должность начальника Ярославского пехотного училища им. генерал-лейтенанта Харитонова. С октября 1947 г. по декабрь 1948 г. проходил подготовку на курсах усовершенствования командиров стрелковых дивизий при Военной академии им. М. В. Фрунзе, затем назначен начальником Объединенных КУОС СКВО. 18.1.1954 уволен в запас.
