С июня 1942 года — начальник артиллерии 157-й стрелковой дивизии Северо-Кавказского военного округа, но уже в июле дивизия переброшена на Сталинградский фронт, где геройски сражалась в Сталинградской битве в рядах 51-й и 64-й армии (с 1.01.1943 — на Донском фронте). 3 сентября 1942 года полковник А. В. Кирсанов назначен командиром этой дивизии. Прошёл с дивизией через всю битву, начиная с июльских боёв с немецкими авангардами на переправах через Дон, и до капитуляции 6-й немецкой армии. За массовый героизм личного состава дивизия получила гвардейское звание и была переименована приказом Народного комиссара обороны СССР от 1 марта 1943 года в 76-ю гвардейскую стрелковую дивизию. Во главе дивизии прошёл боевой путь до Победы. Воевал на Западном (март 1943), Брянском (с марта 1943), Центральном (с сентября 1943), Белорусском, 1-м Белорусском, 2-м Белорусском фронтах. Участвовал в Курской битве, в Орловской и Черниговско-Припятской наступательных операциях.