До декабря 1943 года 161-я стрелковая дивизия вела тяжёлые бои на Букринском плацдарме. В начале декабря она была переброшена под город Малин и в составе 60-й армии 1-го Украинского фронта участвовала в отражении немецкого контрнаступления под Киевом. Затем перешла в наступление и в ходе Житомирско-Бердичевской операции прорвала оборону противника, продвинувшись с боями на 40 километров. В середине января 1944 года Андрея Ивановича перевели на должность командира 8-й стрелковой роты 1033-го стрелкового полка 280-й стрелковой дивизии 60-й армии. В ходе Ровно-Луцкой операции 7 февраля 1944 года рота лейтенанта Пономарчука ворвалась на восточную окраину города Шепетовка и захватила две линии вражеских траншей. Опомнившийся противник, пытаясь вернуть утраченные позиции, предпринял три яростные контратаки при поддержке танков и авиации, но все они были отбиты. Когда немцы в очередной раз пошли в наступление, лейтенант Пономарчук поднял свою роту во встречную атаку, а вслед за ней перешли в наступление остальные подразделения полка. Немцы в панике побежали. Восточные районы города Шепетовки были очищены от врага, но во время штурма казарм, где засели фашисты, Андрей Иванович был смертельно ранен и вскоре скончался. Первоначально его похоронили на северной окраине села Судилков (ныне Шепетовский район Хмельницкой области Украины). Позднее его останки были перенесены в братскую могилу в центре села.