وی در سال ١٣۶۴ به جبهه اعزام شد و در سال ١٣۶۶ در عملیات والفجر ۱۰ در آزادسازی شهر حلبچه عراق و سال ١٣۶٧ در عملیات بیت‌المقدس ۶ در منطقه سلیمانیه عراق شرکت و به مقام جانبازی نائل آمد. این شهید، معاون عملیات تیپ ٨٢ صاحب الامر قزوین بود وفرماندهی عملیات مقابله با گروهک تروریستی غرب کشور (پژاک) در سال ۱۳۹۰ را برعهده داشت و نقش موثری در برقراری امنیت در آن منطقه‌ایفا کرد.
شهید محمدرضایی اولین بار در سال ۱۳۹۱ و دومین بار، اردیبهشت سال ۱۳۹۴ به منطقه سخنه در ۷۰ کیلومتری تدمر سوریه به عنوان مستشار نظامی اعزام شد که در تاریخ ۲۴ اردیبهشت همان سال، آن منطقه توسط گروهک داعش‌اشغال شد و شهید سردار حمید محمدرضایی در آن منطقه مفقودالاثر شد. برادر بزرگترش، شهید علی محمدرضایی نیز دی سال 65 در عملیات کربلای 4 شهید و مفقود شده بود. وقتی حاج حمید مفقود شد، پیکر  برادرش نیز هنوز یافت نشده بود. در سال 96 استخوان‌های علی پیدا شد. یکسال بعد، در اسفند 97 پیکر حاج حمید پیدا شد. به این ترتیب دو برادر، سرنوشت و مسیری مشترک، در دو زمان را طی کردند.