Skriv en fortsættelse til dette afsnit - I oktober 1919 blev Melkumov kommandør for en kavaleribrigade i 8. armé. I januar 1920 blev han øverstbefalende for 1. kavaleribrigade i 1. Turkestan kavaleridivision, der kæmpede på Turkestanfronten. Fra august til september 1920 deltog Melkumovs kavaleribrigade i Bukhara-operationen
at vælte Emir af Bukhara Mohammed Alim Khan. I september 1920 blev han øverstbefalende for 2. kavaleribrigade i 3. Turkestan kavaleridivision. I februar 1921 deltog han i nederlaget over Mohammed Alim Khan nær byen Boysun og erobringen af byerne Denau, Yurchi, Sary-Assiya, Karatag, Gissar og Dyushambe, for hvilket han blev tildelt sin første Røde Bannerorden.