Как имеющий определенный опыт воинской службы, он уже с 10 июля 1941 года был на фронте действующей армии. В этот же год одно за одним последовали ранения – 1 августа, 31 августа, 1 октября, 30 ноября и 23 декабря, полученные при обороне столицы нашей Родины – города Москва.
В 1942 году командир А.С. Дорошенко – участник обороны Сталинграда, воевал в подразделениях знаменитой 62-й Армии под командованием генерала Василия Ивановича Чуйкова, на которую пришлась вся тяжесть боев в городе на Волге. Алексей Степанович был участником боев по окружению и пленению войск 6-й армии фельдмаршала Паульса.
Интересна запись в его наградном листе к приказу по 284 полку 87-й стрелковой дивизии: «В боях за станицу Раздорскую, командуя стрелковой ротой тов. Дорошенко лично сам из автомата уничтожил 15 немецких солдат и офицеров, захватил легковую и две грузовых машины с документами».
После очередного пятого ранения, случившегося 12 января 1943 года, последовало назначение командиром комендантского взвода 87-й стрелковой дивизии.
Пройдя проверку в СМЕРШе и получив очередное офицерское звание – лейтенант, стал командиром комендантского взвода.
Далее фронтовые дороги лейтенанта А.С. Дорошенко получили продолжение в боях по освобождению Восточной Пруссии и штурма города-крепости Кенигсберга.
Весной 1944 года участвовал в штурме г. Севастополя.