С началом Великой Отечественной войны в 1941 году Алексей Иванович Сорокин призван Арзамасским РВК. Прошёл обучение на миномётчика, после чего сам стал инструктором. Член ВКП(б) с 1943 г. На фронте с декабря 1942 года. Служил в 977-м стрелковом полку. Вместе с полком сражался на Калининском, затем Первом Прибалтийском фронтах. Прошёл обучение на трёхмесячных фронтовых курсах политработников, после чего вернулся в свою часть в должности младшего политрука. За годы войны участвовал в Смоленской, Белорусской, Прибалтийской операциях. Победу встретил, участвуя в блокаде Курляндской группировки врага. Воевал храбро, менее чем за два года пребывания на фронте награждён тремя орденами.

Награжден орденами Почёта, Ленина, Октябрьской Революции,  Двумя орденами Отечественной войны 1-й степени, Отечественной войны 2-й степени, Трудового Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды, «За службу Родине в Вооружённых Силах СССР» 3-й степени, «Знак Почёта», «Данакер» (Киргизия) и множеством отечественных и иностранных наград и медалей.

6 марта 2020 г. на Федеральном военном мемориальном кладбище состоялась церемония захоронения адмирала флота Сорокина Алексея Ивановича.