Капитан А. Ф. Авдеев к январю 1942 г. совершил 189 успешных боевых вылетов, в воздушных боях сбил 7 самолётов противника.
12 августа 1942 г. над селом Новая Усмань Новоусманского района Воронежской области Александр Авдеев во главе эскадрильи на истребителе P-39D вступил в бой с большой группой вражеских бомбардировщиков Ju 88, сопровождаемых истребителями Me-109. С первой же атаки Авдееву удалось сбить самолёт ведущего группы. Строй бомбардировщиков распался. Часть из них стала освобождаться от бомб и поворачивать обратно. Увёртываясь от истребителей сопровождения, Авдеев продолжал атаковать «юнкерсы». Вскоре показалась новая группа бомбардировщиков. Авдеев с двумя ведомыми врезался в их строй, ведя огонь короткими очередями. Два «юнкерса» всё же прорвались к цели. Авдеев бросился за ними. Поймав в перекрестье прицела одного из них, он нажал на гашетку, но выстрелов не последовало. Тогда он увеличил скорость и всей массой нанёс удар по врагу. Оба самолёта взорвались в воздухе.
Останки А. Ф. Авдеева были обнаружены уже после войны близ села Новая Усмань. Там же он и похоронен.