Призван из запаса в мае 1941г.

После начала войны был направлен в формировавшийся на базе Горьковского авиаклуба 708 легкобомбардировочный авиаполк. 

С февраля 1942г. полк действовал на Калининском фронте.

В апреле 1942г. полк был преобразован в 708 армейский смешанный авиаполк. Командир полка майор Азаров Михаил Михеевич.

В ночь на 28 апреля с площадки Игнатьево экипаж самолета У-2 2 эскадрильи полка: командир звена младший лейтенант Паршин Алексей Иванович, штурман звена лейтенант Воронцов Алексей Иванович- совершил 2 вылета, сбросив на д.Гридино по 54 ампулы с зажигательной смесью.

В ночь на 20 июня экипаж Паршин- Воронцов из-за перебоев в работе мотора вернулся на свой аэродром, не выполнив задание.

В ночь на 27 июня- бомбардировал войска противника в д.Успенское.

В ночь на 29 июня- бомбардировал войска противника в д.Васюково.

В ночь на 14 июля экипаж с задания не вернулся. Сбросив груз, из-за плохой видимости на обратном маршруте экипаж потерял ориентировку. Взял курс на восток  и летел до полной выработки горючего. Произвел посадку в 50км. юго-западнее г.Бежецк. В полк возвратился 19 июля.

К 24 июля штурман звена лейтенант Воронцов совершил 44 боевых вылета, 31 из которых- ночью. Был представлен к ордену Красной Звезды. Приказ о награждении от 06 ноября 1942г.

В ночь на 10 августа экипаж: пилот лейтенант Новиков Дмитрий Александрович, Воронцов  бомбардировал войска противника на опушке леса юго-восточнее Карганово.

В ночь на 13 августа экипаж разрушил 2 дома в д.Ненаедово.

В ночь на 23 августа экипаж Новиков- Воронцов подавил огонь пулемета.

В ночь на 28 августа экипаж Новиков- Воронцов уничтожил орудие, подавил огонь 2 пулеметов.

В ночь на 01 сентября экипаж: пилот старший сержант Бычковский Григорий Корнеевич, Воронцов уничтожил орудие и пулемет, подавил огонь орудия и 2 пулеметов.

В ночь на 02 сентября экипаж Бычковский- Воронцов уничтожил 1 миномет, подавил 2 пулеметные точки.

В ночь на 03 сентября экипаж Бычковский- Воронцов уничтожил 1 пулеметную точку, вторую- подавил.

В ночь на 06 сентября экипаж Новиков- Воронцов  уничтожил 1 пулемет.

В ночь на 07 сентября экипаж Новиков- Воронцов  уничтожил пулемет, подавил огонь миномета и 2 пулеметов.

В ночь на 28 сентября экипаж Новиков- Воронцов подавил пулеметную точку противника.

В ночь на 30 сентября экипаж: пилот лейтенант Омельченко Иван Андреевич, Воронцов- подавил огонь 3 пулеметов.

В ночь на 01 октября экипаж Новиков- Воронцов подавил огонь пулемета и повредил автомашину.

К 21 октября совершил 105 боевых вылетов, 85 из которых- ночью. Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 10 декабря 1942г.

В 1942г. принят в ряды ВКП(б).

В марте 1943г. полк был расформирован.

К 1944г. Алексей Иванович в составе 12 бомбардировочного авиаполка. Командир полка майор Васякин Марк Павлович.

Полк имел на вооружении самолеты Ту-2. Находился в резерве на аэродроме Кубинка.

К июню 1944г. полк перебазировался на ленинградский аэродром Углово. Участвовал в бомбардировке оборонительных сооружений линии Маннергейма, позиций противника в районе Выборга и на северном берегу р.Свирь в районе Лодейного поля.

С 01 июля на 3 Белорусском фронте полк бомбардировал мост и переправу на р.Западная Двина и станцию Минск-товарная, не дав возможности противнику эвакуировать 50 эшелонов с техникой. 

05 июля экипаж 3 эскадрильи: летчик младший лейтенант Валаханович Антон Иванович, штурман старший лейтенант Воронцов Алексей Иванович, стрелок-радист старшина Суворов Алексей Алексеевич, воздушный стрелок старший сержант Гермас Моисей Абрамович- участвовал в бомбардировке переправы противника у с.Друя (Витебская обл.).

С 17 июля на 1 Прибалтийском фронте полк наносил удары по войскам противника; по железнодорожным станциям Малта, Митава, Мейтене, Оига, Полин; по переправам в районах Дрисса и Друя; по аэродрому Эйзере. 

17 июля экипаж участвовал в бомбардировке железнодорожной станции Малта. Был обстрелян зенитной артиллерией противника.

Боевые вылеты полка в июле: 01, 02, 05, 17, 25, 26, 27.

27 июля 1944г. над Митавой истребителями противника был сбит самолет командира полка подполковника Васякина и штурмана полка майора Труханова Антона Николаевича. Командование полком принял майор Герасимов Николай Константинович, штурманом полка был назначен лейтенант Бирюков Михаил Петрович.

Боевые вылеты полка в августе: 01, 15, 16, 20, 25 (2 вылета), 28.

Боевые вылеты полка в сентябре: 13 (вернулись по метеоусловия), 14, 15, 16, 19, 20, 21.

Боевые вылеты полка в октябре: 09, 10, 14 (2 вылета), 16 (2 вылета), 22, 24, 30.

В ноябре 1944г. полк боевой работы не вел.

Командиром полка был назначен гвардии майор Кожевников Ванифатий Алексеевич.

Боевые вылеты полка в декабре: 15, 21, 22, 23.

Полк базировался на аэродроме Высоке Мазовецк (в 50км. юго-западнее Белостока).

В январе-феврале 1945г. полк боевой работы не вел.

В начале марта перебазировался на аэродром Гросс Шиманен (в 8км. южнее Ортельсбург).

Штурман звена старший лейтенант Воронцов летал в экипаже лейтенанта Грищенко Ивана Ивановича.

Весной 1945г. экипажи полка наносили удары по объектам противника в Кенигсберге, в портах Пиллау и Розенберг, по укреплениям в районе Хайлигенбайль и Данцига.

Боевые вылеты полка в марте: 11, 18 (2 вылета), 19, 22 (2 вылета), 25 (2 вылета), 26, 27, 29.

К 24 марта Алексей Иванович совершил в составе полка 25 боевых вылетов. Был представлен к ордену Красного Знамени. Приказ о награждении от 10 июля 1945г.

Боевые вылеты полка в апреле: 07 (2 вылета), 08 (3 вылета).

С 16 апреля полк участвовал в Берлинской операции. Бомбардировал Берлин. 

16 апреля полк совершил 3 боевых вылета, следующие дни боевой работы: 17, 20 (2 вылета), 22 и 26 (по 18 самолетовылетов на Берлин).

В июне полк в составе дивизии перебазировался на один из подмосковных аэродромов. Участвовал в подготовке к воздушной части Парада Победы. Из-за плохой погоды воздушная часть была отменена.

В июле дивизия перелетела в Монголию.

Участвовала в Советско-японской войне. Бомбардировала станции Ванемяо и Солунь, выполнял разведывательные полеты.

Алексей Иванович был назначен штурманом эскадрильи.

Дни боевой работы полка: 09, 10, 11 августа. 12 августа 10 экипажей вернулись, не выполнив задания, из-за грозового фронта в районе цели. 

15 августа полк завершил боевую работу. В начале сентября перебазировался на Сахалин.

За годы войны старший лейтенант Воронцов совершил 368 боевых вылетов. Был представлен к ордену Красного Знамени, приказом от 13 октября 1945г. награжден орденом Отечественной войны I степени.

Награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За взятие Берлина», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

Уволен в запас 30 декабря 1945г.

Работал заведующим агрохимических лабораторий, инстурктором, а затем, заведующим сектором механизации и электрификации сельского хозяйства Сельскохозяйственного отдела ЦК Компартии Белоруссии.

Трудовую деятельность закончил в должности председателя Государственного комитета Белоруссии по охране природы.

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