Второй раз в Красную Армию А. Д. Мельников был призван Серовским городским военкоматом Свердловской области 5 мая 1942 года и направлен в Нижние Серги, где началось формирование 73-го укреплённого района. После короткой переподготовки его в звании младшего сержанта зачислили в один из отдельных пулемётно-артиллерийских батальонов. В июне 73-й УР убыл в действующую армию и 30 числа занял позиции на рубеже Кряковка—Новоахтырка—Чабановка—Федчино в составе Южного фронта. Здесь в середине июля в ходе начавшегося крупномасштабного наступления вермахта под кодовым названием «Блау» младший сержант Мельников принял первый бой с немецко-фашистскими захватчиками.