По завершении учёбы назначен начальником курсов по подготовке командиров звеньев при формировавшейся 67-й истребительной авиационной дивизии; одновременно исполнял обязанности помощника командира полка. В связи с прекращением формирования дивизии в сентябре 1941 года, Голубов был направлен на Ленинградский фронт на должность помощника командира 523-го истребительного авиационного полка. Полк на истребителях ЛаГГ-3 принимал участие в боевых действиях с 2 октября по 26 декабря 1941 года в составе 3-й резервной авиагруппы, находившейся в подчинении 54-й армии.Участвовал в Тихвинской оборонительной и Тихвинской наступательной операций, действуя в районе Волхова и Войбокало. С 3 декабря 1941 года находился в оперативном подчинении ВВС Балтийского флота, выполняя задачи по прикрытию с воздуха кораблей и объектов флота. С января по июнь 1942 года находился в тылу на переформировании. В феврале 1942 года майор А. Е. Голубов был назначен командиром этого полка. Затем полк вернулся на фронт и передан в состав 234-й истребительной авиационной дивизии (1-я воздушная армия, Западный фронт). Участвовал в первой Ржевско-Сычёвской операции и в иных боях Ржевской битвы, где летом 1942 года воздушные бои отличались размахом и ожесточением. Там открыл счёт своих подтверждённых побед и сам командир полка, за день 14 августа 1942 года сбив в нескольких боях сначала истребитель Ме-109, а затем двухмоторный разведывательный самолёт Fw-189.