В Красной Армии с 1940г. 

Вероятно, окончил ШМАС (школа младших авиаспециалистов) или курсы воздушных стрелков-радистов. Служил в запасном авиаполку.

Весной 1943г. направлен в состав 99 бомбардировочного авиаполка.

17 июня 1943г. полк был преобразован в 96 гвардейский бомбардировочный авиаполк.

Участвовал в Курской битве.

К 21 октября 1943г. полк перебазировался на аэродром Санковичи (Белорусский, впоследствии, 1 Белорусский фронт).

22 ноября 1943г. группа из 8 Пе-2 бомбардировала войска противника на западной окраине с.Костюковка и в соседней роще. Экипаж: летчик гвардии младший лейтенант Хвастунов Иван Александрович, штурман  гвардии младший лейтенант Гирбусов Борис Дмитриевич, стрелок-радист гвардии сержант Сергеев Александр Иванович- из-за тряски левого мотора отбомбился с первого захода.

К январю 1944г. полк базировался на аэродроме Зябровка.

Полк наносил удары по войскам противника в районах Калинковичи, Мозырь, Рогачев, Жлобин.

06 января 1944г. группа из 7 Пе-2 (ведущий- командир полка гвардии полковник Якобсон Александр Юрьевич), бомбардировала железнодорожный узел Калинковичи. Группа была обстреляна зенитной артиллерией. Самолет №3/130 экипажа Хвастунов, Гирбусов, Сергеев получил пробоины покрышки правого колеса шасси, водяного радиатора, масло- и гидросистемы.

12 января экипаж участвовал в бомбардировке войск противника в районе Калинковичи. Александр Иванович огнем пулемета отразил атаки немецких истребителей.

16 января при бомбардировке артиллерии противника в районе Азаричи Александр Иванович из пулемета обстрелял вражеские огневые точки. На протяжении всего полета поддерживал связь со штабом полка, докладывая о выполнении задания, о погоде на маршруте и замеченном передвижении войск противника.

26 марта участвовал в отражении атаки 4 истребителей ФВ-110 (Фокке-Вульф) на нашу группу.

27 марта отразил атаку истребителя на свой самолет. 

29 марта участвовал в отражении атаки 2 истребителей Ме-109 (Мессершмитт) на группу Пе-2.

К средине апреля гвардии старший сержант Сергеев совершил 30 боевых вылетов. Приказом от 30 апреля 1944г. был награжден орденом Отечественной войны I степени.

В 1944г. принят в ряды ВКП(б).

Летом  1944г. полк участвовал в освобождении Белоруссии (уничтожал окруженную восточнее Бобруйска жлобинскую группировку противника) и Польши.

С августа 1944г. полк боевой работы не вел, находился в резерве на аэродроме Кобрин.

С января 1945г. полк участвовал в операциях по освобождению Польши, бомбардировал сооружения крепости «Цитадела» в Познани, форсированию Вислы и Одера.

16 февраля полк группами по 2-3 самолета бомбардировал крепость «Цитадела». Экипаж гвардии лейтенанта Хвастунова сбросил бомбы северо-восточнее крепости. Попадание бомб по своим войскам не подтвердилось. 

07 марта 1945г. полк тремя группами по 9 Пе-2 наносил удары по опорному пункту и узлу сопротивления противника в г.Кюстрин. В результате налета было уничтожено и повреждено 56 зданий и построек. Над целью группы были обстреляны батареями зенитной артиллерии. В группе командира эскадрильи гвардии майора Субботина Павла Петровича после сбрасывания бомб на правом развороте прямым попаданием зенитного снаряды был подбит самолет младшего лейтенанта Бабикова Виктора Алексеевича. Неуправляемый самолет (было перебито управление самолетом или летчик был убит) столкнулся с самолетом гвардии лейтенанта Хвастунова (штурман гвардии младший лейтенант Лисовский Дмитрий Васильевич, стрелок-радист гвардии старший сержант Сергеев). Оба самолета в беспорядочном падении столкнулись с землей и взорвались.

Стрелок-радист Сергеев выбросился с парашютом. Был взят в плен, после освобождения вернулся в полк.

Награжден медалями «За освобождение Варшавы», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.