На фронте с  01 августа 1941г. в составе 454 дальне-бомбардировочного авиаполка. Выполнил 13 вылетов на самолете ДБ-3Ф на Крымском фронте.

В 1942г. направлен на переучивание на бомбардировщик North American B-25 Mitchell. Зачислен пилотом в состав 125 бомбардировочного авиаполка. Командир полка- подполковник Ульяновский Сергей Алексеевич.

С 01 августа 1942г. полк базировался на аэродроме Чкаловское (Московская обл.)

За отличные показатели в летной подготовке старшина Кириллов 13 сентября 1942г. назначен командиром корабля. Экипаж: штурман старший лейтенант Штейнберг Станислав Константинович, второй пилот сержант Анисимов Александр Тимофеевич, стрелок-радист старший сержант Кружильный Александр Федотович, стрелок сержант Статковский Казимир Бруковнович. 

29 сентября 1942г. полк переведен в состав авиации дальнего действия, переименован в 125 авиаполк дальнего действия.

01 октября 1942г. при бомбардировке железнодорожного узла Вязьма, в воздушном бою экипаж сбил истребитель противника Ме-110 (Мессершмитт).

К 18 декабря 1942г. на самолете В-25 выполнил 1 боевой вылет днем и 27 ночью. Представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 12 марта 1943г.

25 декабря 1942г. Александру Михайловичу присвоено звание младший лейтенант.

Пилотом в экипаж был назначен младший лейтенант Редькин Леонид Николаевич, стрелком- сержант Курочка Тимофей Федорович.

Полк перебазировался на аэродром Кратово.

04 марта с 20-00 до 20-05 экипаж Кириллов, Штейнберг фотографировал результат бомбометания по сортировочному парку станции Брянск-2.

В ночь на 12 марта 1943г. экипаж командир корабля младший лейтенант Кириллов Александр Михайлович, штурман капитан Самошкин Николай Ефимович произвел фотографирование результатов бомбардировки железнодорожного узла Брянск-2. 

13 марта 1943г. экипаж участвовал в налете на железнодорожный узел Брянск.

24 марта- на железнодорожный узел Гомель.

27 марта, вылетев на бомбардировку станции Жуковка, из-за плохих метеоусловий вернулся на свой аэродром.

28 марта 1943г. полку присвоено почетное наименование «гвардейский», полк преобразован в 15 гвардейский авиационный полк дальнего действия.

08 апреля вылет на бомбардировку железнодорожного узла Брянск.

10 и 11 апреля- на бомбардировку железнодорожного узла Орджонекидзеград.

15 апреля с 19-14 до 20-47 экипаж произвел разведку погоды по маршруту к району цели.

19 мая 1943г. Александру Михайловичу присвоено звание лейтенант.

27 мая экипаж участвовал в бомбардировке железнодорожного узла Могилев.

В ночь на 09 июня 1943г. при бомбардировке аэродрома противника Сеща, в районе цели истребителем Ме-110 (Мессершмитт) был дважды атакован самолет гвардии младшего лейтенанта Кириллова. При повторной атаке в 00-35 огнем стрелков гвардии старшего сержанта Кружильного Александра Федотовича и гвардии сержанта Курочка Тимофея Федоровича истребитель был сбит.

К 16 июня 1943г. совершил еще 53 ночных боевых вылета, командованием полка представлен к ордену Ленина, приказом от 08 августа 1943г. награжден орденом Отечественной войны I степени.

10 июля 1943г. назначен командиром звена.

В ночь на 08 августа 1943г. экипаж участвовал в бомбардировке узлов сопротивления и артиллерийских позиций противника в районе Торталово- Мищкино, имея задачу- уничтожить прожекторные установки. Из 8 установок экипажем уничтожены три. 

В ночь с 15 на 16 сентября 1943г. экипаж: командир корабля гвардии лейтенант Кириллов Александр Михайлович, правый летчик младший лейтенант Арбузов Петр Федорович, штурман гвардии старший лейтенант Соколовский Константин Прохорович, стрелок радист гвардии старший сержант Кружильный Александр Федотович, стрелок гвардии старший сержант Макаров Николай Иванович, на самолете №521 в составе 18 экипажей бомбардировал артиллерийскую группировку противника в районе Беззаботино. Длительность вылета 5 часов 10 минут.

20 сентября 1943г. с 03-00 до 06-00 в составе 16 экипажей- бомбардировал скопление войск противника в районе Демидов.

В ночь на 21 сентября 1943г. выполнял спецзадание по сбросу груза белорусским партизанам в районе г.Пинск. Длительность вылета 7 часов 58 минут.

22 сентября 1943г. экипаж выполнил разведку погоды на маршруте Тарусы, Ельня, Орша, Двинск, Псков, Клин, Загорск. Продолжительность полета 6 часов 48 минут.

29 сентября 1943г. в составе 14 экипажей бомбардировал железнодорожный узел Могилев.

30 сентября 1943г. с 18-46 выполнял спецзадание по сбросу груза белорусским партизанам в районе г.Пинск. Длительность вылета 6 часов 21 минута.

02 октября 1943г. в 17-44 вылет по спецзаданию, с экипажем вылетал механик авиационный гвардии старший сержант Биенко Николай Иванович. Длительность вылета 7 часов 20 минут. Сброшено на точку №26а (в районе г.Кобрин) 6 мешков общим весом 780кг.

Следующий вылет к точке №26а совершен в паре с экипажем гвардии лейтенанта Лачина Василия Алексеевича в ночь на 05 октября.

В ночь на 07 октября оба экипажа вылетали для сброса груза к точке 26, из-за отсутствия сигнальных огней, вышли к запасной цели- точке 25, но и там светонаведение отсутствовало. Экипажи вернулись с грузом. Длительность вылета 8 часов 15 минут.

В ночь на 08 октября экипажи выбросили на точку №26а 1690кг груза.

В ночь на 10 октября экипаж Кириллова выбросил на точку №26а 680кг. груза.

13 октября 1943г. самолет В-25 №521 в 21-20 сбросил груз на точку №26а. В 22-25 экипаж по радио сообщил «прошел Березину», после этого связь с прекратилась. Командир корабля гвардии лейтенант Кириллов Александр Михайлович (боевых вылетов 150, боевой налет 580 часов), правый летчик младший лейтенант Арбузов Петр Федорович, штурман гвардии старший лейтенант Соколовский Константин Прохорович, стрелок радист гвардии старший сержант Кружильный Александр Федотович, стрелок гвардии старший сержант Макаров Николай Иванович с боевого задания не вернулся.