С июля 1941 года  на фронтах Великой Отечественной войны. Воевал в составе разведывательного отдела 3-й ударной армии, позднее командовал взводом контрразведки «СМЕРШ» 79-го стрелкового корпуса 1-го Белорусского фронта. Участвовал в битве за Москву, освобождении Калининской и Великолукской областей, Прибалтики, Польши, боях на территории Германии.
5 мая 1945 года во главе своего взвода Панасов осуществлял поиски на территории Рейхсканцелярии. Именно ему удалось первым обнаружить тела Адольфа Гитлера и Евы Браун. За его подписью был составлен акт:
"Мной, гв. старшим лейтенантом Панасовым Алексеем Александровичем, и рядовыми Чураковым Иваном Дмитриевичем, Олейник Евгением Степановичем и Сероух Ильей Ефремовичем в г. Берлине, в районе рейхсканцелярии Адольфа Гитлера, вблизи мест обнаружения трупов Геббельса и его жены, около личного бомбоубежища Адольфа Гитлера были обнаружены и изъяты два сожженных трупа, один женский, второй мужской. Трупы сильно обгорели, и без каких-либо дополнительных данных опознать невозможно. Трупы находились в воронке от бомбы, в 3-х метрах от входа в гитлеровское убежище, и засыпаны слоем земли".