В Красной Армии с 29 августа 1941г. 

Весной 1942г. красноармеец Васильев был ранен в составе 63 отдельного пулеметно-артиллерийского батальона

30 апреля 1942г. переведен из сортировочного эвакогоспиталя СЭГ 1170 в госпиталь 77.

С 10 декабря 1942г. служил в составе 97 полка связи.

26 августа 1943г. сержант Васильев направлен в 28 отдельный легкий артиллерийский полк, который был переформирован в 267 гвардейский армейский пушечный артиллерийский полк.

16 февраля 1944г., находясь в боевых порядках пехоты, командир радиоотделения 9 батареи гвардии сержант Васильев, под огнем противника, обеспечил бесперебойную радиосвязь командования стрелковой части с командованием его дивизиона. Благодаря чему, своевременно уничтожались огневые точки противника, препятствующие продвижению нашей пехоты.

17 февраля Алексей Иванович передал координаты немецкой батареи, которая вела огонь по нашей пехоте. Огнем дивизиона батарея была подавлена.

Приказом от 19 февраля 1944г. гвардии сержант Васильев был награжден медалью «За отвагу» (№607539).

Награжден медалью «За оборону Ленинграда».

В августе 1944г. принят в ряды ВКП(б), партбилет №6845479.

В 1945г. Алексей Иванович старший радиотелеграфист 9 батареи 96 тяжелой гаубичной артиллерийской бригады.

14 января после 85-минутной артподготовки началось наступление наших частей. Бригада поддерживала наступление пехоты на г.Цеханув, который был освобожден 17 января.

21 января бригада пересекла границу Польши и Восточной Пруссии. К 28 января сосредоточилась в г.Штум.

С 29 января бригада участвовала в боях за г.Мариенберг (совр.Мальборк).

В ночь с 04 на 05 февраля бригада передислоцировалась в район г.Эльбинг (совр.Эльблонг) для участия в штурме города.

10 февраля гарнизон города прекратил сопротивление.

С 11 по 15 февраля бригада совершила марш, переправившись на западный берег р.Висла для участия в наступлении на г.Данциг (совр. Гданьск).

16 февраля после 65-минутой артподготовки началось наступление. Бригада участвовала в боях до 28 февраля.

Бригада участвовала в штурме г.Прейсиш-Старгард (совр.Староград-Гданьский), который был взят 07 марта.

До 13 марта бригада прошла с боями 25км. в северном направлении.

С 14 марта снова участвовала в наступлении на Данциг. Город был взят 30 марта.

К 05 апреля, совершив 220-км. марш бригада вышла в район г.Штаргард (совр. Штаргард-Щецински).

14 апреля, совершив 80-км. марш вышла к восточному берегу р.Одер, где приступила к оборудованию позиций.

18 апреля 3 дивизион бригады получил задачу- поддержать огнем наступление одного батальона 837 стрелкового полка. Батальон под покровом ночи должен был переправиться в районе г.Шведт через Восточный Одер, очистить дамбу от противника и выйти к восточному берегу Западного Одера. Вместе с батальоном на лодках переправлялся командир 9 батареи лейтенант Никитин Анатолий Павлович и взвод управления батареи гвардии лейтенанта Коптева Павла Федоровича, в состав которого ходил и радист Васильев.

Ведя бои, батальон в течение ночи и дня 19 апреля продвинулся к средине дамбы и занял оборону. 

В 17-00 противник, после минометного налета, бросил в атаку до роты пехоты и 2 танка. Контратака была отбита.

В 21-30 после налета 6 самолетов Юнкерс-88, противник вновь начал контратаку. В бою погиб гвардии лейтенант Коптев. Лейтенант Никитин с остатками взвода управления продолжал выполнять поставленную задачу, обеспечивая огневое прикрытие пехотинцам. Осколком снаряда был поврежден радиоприемник. Сержант Васильев был контужен и потерял сознание. Придя в себя через 15 минут, неоднократно повторял в передатчик: «Кто меня слышит! 1130-10 огонь! Противник контратакует, приемник не работает!».

При отражении контратак противника гвардии Сержант Васильев уничтожил до 12 гитлеровцев, 8 раз переправлялся через одер, доставляя срочные донесении. Спас тонущего раненого бойца.

Алексей Иванович был представлен к ордену Ленина, приказом от 14 июня 1945г. награжден орденом Красного Знамени.

26 апреля бригада переправилась через Одер. До 03 мая двигалась за наступающими пехотными частями, вышедшими к Эльбе.

Бригада дислоцировалась у местечка Загасть. Затем, совершила 200-км марш к г.Нойштрелиц. Летом 1945г.- в г.Лигниц.

19 декабря бригада передислоцировалась в г.Кенигсберг.

В мае 1946г. бригада была расформирована.

Алексей Иванович был награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».