В ряды Рабоче-крестьянской Красной Армии А. Ф. Попов был призван Бирским районным военкоматом в 1942 году. В боях с немецко-фашистскими захватчиками красноармеец А. Ф. Попов с 15 октября 1942 года в должности сапёра 107-го отдельного сапёрного батальона 93-й стрелковой дивизии 41-й армии Калининского фронта. Участвовал в боях под городом Белым. В ноябре 1942 года дивизия, в которой служил Андрей Фёдорович, передавалась в состав 22-й армии и принимала участие во Второй Ржевско-Сычёвской операции, в ходе которой при поддержке 3-го механизированного корпуса была прорвана оборона немцев в долине реки Лучеса. В марте 1943 года Андрей Фёдорович участвовал в ликвидации ржевско-вяземского выступа в ходе Ржевско-Вяземской операции. После завершения Ржевской битвы 41-я армия была расформирована. 93-я стрелковая дивизия вошла в состав 39-й армии и до 5 мая 1943 года вела оборонительные бои на рубеже Духовщина-Дорогобуж, после чего была выведена в резерв Ставки Верховного Главнокомандования.