Мобилизован в ряды Красной Армии 27 августа 1941 года. 4 месяца обучался стрельбе из зенитных орудий в г.Омске. В декабре 1941 года прибыл на Ленинградский фронт. Нес боевую службу в 49-м зенитном полку 1-й дивизии. Зенитная батарея стояла у Исаакиевского собора, командиром был ленинградец Василий Васильев. Вражеские самолеты очень часто совершали налеты на Ленинград. В результате огня зенитных орудий многие из них были подбиты или уничтожены. В июне 1942 года батарею перебросили на Карельский  перешеек для обороны аэродрома. Немцы стремились уничтожить его. На подступах к аэродрому разгорались воздушные бои с нашими истребителями. Прорвавшиеся вражеские самолеты встречала метким огнем батарея Цепельникова. В одном из боев в феврале 1943 года его ранило в ногу. После семидневного лечения в г. Ленинграде он был отправлен в госпиталь поселка Плесецк Архангельской области. После выздоровления- опять на фронт, но уже в другую часть и на другой участок, в Заполярье. Александр Дмитриевич был назначен вторым номером пулеметного расчета. В один из дней он с первым номером находился на позиции. Немцы через мощные усилители радиоустановки вели передачу на русском языке, призывая наших бойцов переходить на их сторону. Определив приблизительное местонахождение установки, пулеметный расчет дал длинную очередь в ее сторону. Вражеский снайпер, охотившийся на советских солдат, воспользовался ситуацией. Его бронебойная пуля пробила щиток пулемета. Уничтожить пулеметный расчет ему не удалось, но брызнувшими осколками А.Цепельникову выбило один глаз и повредило второй. Пройдя длительный курс лечения сначала в Архангельской области, затем в г.Чите, он в 1944 году инвалидом 2 группы вернулся в Петропавловку.