В июле 1941 года Баксов был назначен на должность начальника оперативного отдела Главного управления местной ПВО НКВД, в июне 1942 года — на должность заместителя командира, а в феврале 1943 года — на должность командира 160-й стрелковой дивизии, участвовавшей в ходе Воронежско-Ворошиловградской, Острогожско-Россошанской, Воронежско-Касторненской, Харьковских наступательной и оборонительной операций. За умелое командование дивизией, успешное выполнение боевых заданий командования полковник Баксов был награждён орденом Красного Знамени. 18 апреля 1943 года 160-я стрелковая дивизия, за мужество и героизм личного состава была награждена почётным званием «Гвардейская», получила новый войсковой номер и преобразована в 89-ю гвардейскую, а Алексей Иванович Баксов был назначен заместителем командира дивизии.