С января 1942 года воентехник 1-го ранга А. И. Белов — в действующей армии на фронтах Великой Отечественной войны. Был начальником связи 55-й танковой бригады на Крымском фронте. С лета 1942 года — начальник связи 28-го танкового корпуса (с ноября 1942 — 4-й механизированный корпус, с декабря 1942 года — 3-й гвардейский механизированный корпус). Воевал на Сталинградском, Южном, 1-м Украинском, 3-м Белорусском, 2-м Прибалтийском фронтах. Участвовал в Сталинградской битве (особо отличился в Котельниковской операции), Курской битве, битве за Днепр, Белорусской операции, Прибалтийской операции, в блокаде Курляндского котла.