2017-ci ildə xidməti müddətini başa vurmuş dekabr ayının 10-da ailəsinin yanına qayıdıb. Daha sonra ailəsinə dəstək olmaq və arzularını gerçəkləşdirmək üçün özəl bir şirkətdə alpinist kimi işə düzəlib. Lakin hər bir Vətən övladı kimi Dostəlinin də Vətən eşqi arzularının önündə olduğu üçün Vətənin dar günündə könüllü olaraq cəbhəyə getmək üçün hərbi komissarlığa müraciət edib. İkinci Qarabağ müharibəsi zamanı Məmmədov Dostəli sentyabrın 30-u hərbi komissarlıq tərəfindən yenidən xidmətə çağrılıb.

Ailənin yeganə övladı olmasına baxmayaraq Dostəli Vətənin dar günündə ailəsi ilə vidalaşaraq, cəbhəyə yollanıb.
Azərbaycan Ordusunun əsgəri olan Dostəli Məmmədov 2020-ci il sentyabrın 27-də Azərbaycan Silahlı Qüvvələri tərəfindən Ermənistan işğalı altında olan ərazilərin azad edilməsi və Azərbaycanın ərazi bütövlüyünün bərpa olunması üçün başlanan Vətən müharibəsi zamanı Hadrut qəsəbəsinin, Füzulinin azadlığı uğrunda gedən döyüşlərdə savaşıb. Dostəli Məmmədov oktyabrın 18-də Füzuli döyüşləri zamanı şəhid olub.

Cənazəsi xalqın böyük izdihamı ilə qarşılanaraq Yeni Suraxanı qəsəbəsində şəhidlər xiyabanında dəfn olunub.

Azərbaycanın Xocavənd rayonunun işğaldan azad edilməsi uğrunda aparılan döyüş əməliyyatlarına qatılaraq şəxsi igidliyi və şücaəti nümayiş etdirdiyinə görə Azərbaycan Prezidenti İlham Əliyevin 25.12.2020-ci il tarixli Sərəncamına əsasən Dostəli Məmmədov ölümündən sonra "Xocavəndin azad olunmasına görə" medalı ilə təltif edildi.

Azərbaycanın ərazi bütövlüyünün təmin edilməsi uğrunda döyüş əməliyyatlarına qatılan və hərbi hissə qarşısında qoyulmuş tapşırıqların icrası zamanı vəzifə borcunu şərəflə yerinə yetirdiyi üçün Azərbaycan Prezidenti İlham Əliyevin 2020-ci il 15 dekabr tarixli Sərəncamına əsasən Dostəli Məmmədov ölümündən sonra " Vətən uğrunda" medalı ilə təltif edilib.