В конце июня 1941 года Власов в третий раз был призван в армию. Принимал участие в боях на Западном, Центральном, Юго-Западном, Воронежском фронтах. Участвовал в Смоленском сражении, обороне Киева, боях под Харьковом в 1942 году, Сталинградской битве. К июлю 1943 года гвардии старшина Алексей Власов командовал орудием 122-го гвардейского артиллерийского полка 51-й гвардейской стрелковой дивизии 6-й гвардейской армии Воронежского фронта. Отличился во время Курской битвы.