С октября 1942 года младший лейтенант А. Д. Карпов на фронтах Великой Отечественой войны. Воевал в составе 30-го ОРАП ВВС Черноморского флота. Летал на И-16, ЛаГГ-3 и «Киттихауке».
К сентябрю 1944 года командир звена 3-й эскадрильи 30-го Отдельного разведывательного авиационного полка (ВВС Черноморского флота) старший лейтенант А. Д. Карпов совершил 251 боевой вылет, в воздушных боях сбил лично 5 и в составе пары 1 самолёт противника. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 6 марта 1945 года удостоен звания Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 5889).
После окончания войны продолжал службу в ВВС ВМФ. Окончил Военно-Воздушную академию в 1955 году. С 1972 года полковник А. Д. Карпов — в запасе. Жил в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург). Умер 13 января 1996 года. Похоронен на Волковском кладбище.
