С 24 февраля 2022 года принимал участие в российском вторжении на территорию Украины. Во время артиллерийского обстрела 31 мая получил осколочное ранение в ногу и был эвакуирован в госпиталь. По пути в тыл боевая машина пехоты попала на тщательно замаскированное минное поле. Подорвавшись на мине, БМП остановилась, и её поразил расчёт противотанковой управляемой ракеты противника. В ходе боестолкновения получил смертельное ранение. Похоронен 23 июня 2022 года в городе Болхов Орловской области на Всехсвятском кладбище. Указом Президента Российской Федерации (закрытым) от 14 сентября 2022 года «за мужество и героизм, проявленные при исполнении воинского долга», гвардии подполковнику Стефанову Александру Ивановичу было присвоено звание «Герой Российской Федерации» (посмертно).
