Воспитанница в частях РККА с 12 лет (согласно наградному листу — с 1935 года). Принимала участие в советско-финской войне 1939-40 годов.

Великую Отечественную войну начинала рядовым-пехотинцем (призвана Читинским РВК). Написала письмо Председателю Президиума Верховного Совета СССР М. И. Калинину с просьбой посодействовать ей при поступлении в танковое училище. Успешно его окончила.

С октября 1941 года воевала на Брянском, Западном и Воронежском фронтах. Трижды ранена, в том числе один раз — тяжело. Офицер связи 97-й танковой бригады гвардии старший лейтенант А. Г. Самусенко принимала участие в Курской битве. За проявленную смелость и решительность в период с 19 по 28 июля 1943 года награждена орденом Красной Звезды (28 июля 1943).

В 1945 году гвардии капитана А. Г. Самусенко перевели офицером связи в штаб 1-й гвардейской танковой бригады, в составе которой она приняла участие в Львовско-Сандомирской операции. По некоторым сведениям, была назначена заместителем командира 1-го танкового батальона 1-й гвардейской танковой бригады.

Умерла от ран 3 марта 1945 года в деревне Цюльцефитц (ныне Сулишевице) около города Лобез (ныне Западно-Поморского воеводства в Польше). Перезахоронена на центральной площади города Лобез (ныне Польша).