Родился 7 января 1939 года в деревне Игнатьевке Венгеровского района Новосибирской области.
Образование среднее. По окончании Вознесенской средней школы в 1958 году начал трудовую деятельность бригадиром животноводства колхоза «Победа» Венгеровского района.
В 1959 году призван на военную службу, четыре года служил в Военно-Морском Флоте.
С 1963 по 1968 год учился в Омском сельскохозяйственном институте им. С.М. Кирова.
В январе 1968 года был назначен агрономом-семеноводом совхоза «Сибиряк» Русско-Полянского района Омской области. В 1971 году назначен главным агрономом этого совхоза, а в 1972 году – директором. В 1971 году вступил в КПСС.
Благодаря внедрению на целинных землях в «Сибиряке» собственной модели почвозащитной системы земледелия в виде минимализации обработки почвы, создания новых севооборотов, работы с парами удалось прекратить эрозию, сохранять весеннюю влагу в почве, добиться чистоты полей от сорняков. Здесь рождалась и вместе с учеными СибНИИСХоза обкатана омская зональная система семеноводства, за разработку которой омичи были удостоены премии Совета Министров СССР. Удалось выращивать пшеницу с великолепными хлебопекарными качествами. Уже в 1975 году совхоз «Сибиряк» продал государству 1548 тонн сильной пшеницы. Чистая прибыль от нее составила 81,5 тысячи рублей. Решением бюро Омского областного комитета партии система была внедрена во всех зерновых хозяйствах степной и южной лесостепной зон. Благодаря этой системе в 1987 году Россия впервые выполнила план продажи сильной пшеницы государству.
В марте 1980 года за большие трудовые достижения Алексею Сергеевичу Петрову присвоено звание Героя Социалистического Труда.
Противодействовал ликвидации «неперспективных» деревень на территории совхоза: благоустраивали, строили жилье не только на центральной усадьбе, но и в Степном, Логуновке, на железнодорожном разъезде Сибиряк. Везде теплофицировали дома и квартиры, заасфальтировали, осветили улицы. Появились новые клубы, школы, котельные, магазины, детские сады и ясли на отделениях; построили аптеку, торговый центр, автогараж, теплые стоянки для тракторов, новые зерноочистительные линии на токах.
Многие труженики совхоза удостоены самых высоких наград Родины, а сам «Сибиряк» – ордена Октябрьской Революции.
Избирался депутатом Верховного Совета СССР, членом областного комитета КПСС, депутатом областного Совета народных депутатов, в 1981 году был избран делегатом XXVI съезда КПСС.
В июле 1982 года был переведен на работу первым заместителем начальника управления сельского хозяйства Омской области. В 1986 году был назначен заместителем председателя агропромышленного комитета Омской области по земледелию.
Награжден орденами Ленина, Трудового Красного Знамени, медалями.
В настоящее время проживает в Омске [377, 489].