6 мая 1943 года лейтенант А.И. Фадеев прибывает в 192-й иап 279-й иад на должность командира авиационного звена, а 8 мая полк сосредотачивается в районе Елец – Щигры.
С началом немецкой наступательной операции «Цитадель» лейтенант А.И. Фадеев открывает свой счет: 5 июля 1943 года при выполнении боевого задания на прикрытие наземных войск в районе Малоархангельское в составе звена встретил три Ме-110.Смелой атакой обратили Ме-110 в бегство.

8 июля 1943 года лейтенант А.И. Фадеев на своем Ла-5 уничтожил еще два немецких самолета: лично сбил один ФВ-190 в районе Ольховатка и совместно с четырьмя летчиками Ме-110 в районе восточнее Сеньково.
11 июля 1943 года командир 192-го иап майор П.П. Кизилов представил лейтенанта А.И. Фадеева к ордену «Красное Знамя» за 4 лично сбитых немецких самолета и еще 1 в группе. Приказом 16 ВА от 15 июля 1943 года отважный летчик был награжден указанным орденом.
С начала августа 1943 года лейтенант А.И. Фадеев продолжил увеличивать свой боевой счет. При этом в течение пяти дней им было лично сбито по разным источникам от 4 до 5 немецких самолетов!!!
2.08.43 года при выполнении боевого задания по прикрытию своих войск в районе Гастомель – Ржава – Красниково в составе 8-ми Ла-5 встретили 4 колонны самолетов противника Ю-87 по 9-12 самолетов каждая колонна с прикрытием 10 ФВ-190.В ходе воздушного боя им лично был сбит 1 ФВ-190.

3.8.43 года, выполняя задачу по прикрытию своих войск в составе звена, где ведущим был старший лейтенант Пестак, тов. Фадеев, получив приказ Пестака, атаковать самолеты противника. Смело пошел в атаку и в этом неравном бою он сбил два Ю-87 (сбиты в районе д. Колки западнее г. Кромы Орловской области – авт.). Дрался до полного израсходования б/припасов и горючего. Однако, в документах полка указан лишь один Ю-87, сбитый в районе севернее Малое Драгунское.

4.8.43 года, выполняя задачу по прикрытию своих войск, будучи ведущим звена, тов. Фадеев встретил группу самолетов противника Ю-88 в количестве 12 штук, смело повел свое звено в атаку и в ходе воздушного боя сбил один Ю-88, который упал горящим 2-5 км восточнее дер. Звягинцево и второго Ю-88 сбили группой, сорвав бомбометание по своим войскам.
6.8.42 года, выполняя задачу по прикрытию своих войск, будучи ведущим звена, тов. Фадеев был наведен по радио на подходившие три группы самолетов противника Ю-88 под прикрытием Ме-109. Увидев самолеты противника, он отдал приказ своим ведомым атаковать подходившую к цели 1-ю группу Ю-88, а сам смело пошел в атаку на Ме-109 и с первых же секунд с одной очереди зажег Ме-109, который взорвался в воздухе (в районе Чувардино – авт.), остальные три Ме-109, уклонившись от боя, ушли на север и больше не появлялись, а его ведомые в это время расстроили боевой порядок 1-й группы самолетов противника, сбив в воздушном бою три Ю-88.
До конца августа 1943 года лейтенантом А.И. Фадеевым было сбито еще три самолета: 13 августа вместе с тремя летчиками ХШ-126 в районе восточнее станции Россошка, 21 августа – лично один ФВ-190 в районе восточнее г. Севск и 22 августа – совместно с еще одним летчиком ФВ-190 в районе юго-западнее Гапоново.
При этом еще 14 августа командиром 192-го иап П.П. Кизиловым лейтенант А.И. Фадеев, повышенный до командира эскадрильи представлен к званию Героя Советского Союза за 9 лично сбитых немецких самолетов и еще 2 сбитых в групповом бою. Однако командир 279-й иад полковник Ф.Н. Дементьев снизил представление до ордена «Александр Невский». Указанным орденом старший лейтенант А.И. Фадеев был награжден приказом 16 ВА от 15 октября 1943 года. А 23 октября 1943 года командир эскадрильи старший лейтенант А.И. Фадеев погиб в авиационной катастрофе на самолете Як-6, где летел пассажиром. Вместе с ним погибли командир 192-го иап подполковник П.П. Кизилов и еще 5 человек. Погибшие летчики были похоронены на братском кладбище в сквере Горсовета г. Чернигов.

Общий счет командира эскадрильи 192-го иап старшего лейтенанта А.И. Фадеева на день гибели согласно книге М.Ю. Быкова «Все асы Сталина» составили 8 лично сбитых самолетов и еще 3 сбитых в группе. Если же взять за основу список сбитых самолетов, приложенных к наградному листу на орден «Александр Невский», то на 14 августа 1943 года было 9 лично сбитых (без данных о самолете, сбитом 13 августа – авт.) и 2 в составе группы. То есть можно предположить, что верхняя граница предлагаемого числа сбитых самолётов старшим лейтенантом А.И. Фадеевым может быть около 10 лично сбитых самолетов и 4 в составе группы.