После революции Виноградов добровольно вступил в Красную армию. В годы Гражданской войны он служил на бронепоезде, построенном на заводе «Красный Профинтерн» (сегодня – Брянский машиностроительный завод). После демобилизации почти два года работал милиционером в поселке Жуковка, затем вернулся в Бежицу и снова встал к заводскому станку. Не отрываясь от производства, окончил машиностроительный техникум и прошел путь от рабочего до начальника цеха.

Когда началась Великая Отечественная война, одним из первых на Брянщине был сформирован Орджоникидзеградский партизанский отряд (по названию города Орджоникидзеград, так с 1936 года называлась Бежица). Его основу составил истребительный батальон завода «Красный Профинтерн». Командиром назначили А.И. Виноградова.

Под его руководством партизаны разгромили ремонтную базу противника, уничтожили лесопильный завод в поселке Сельцо, минировали железнодорожные линии. Отряд освободил из немецкого плена более пяти тысяч человек и нанес ощутимые потери оккупантам. Особое значение имели разведданные, которые добывали партизаны и передавали штабу 10-й армии.

Самой дерзкой операцией стал налет на железнодорожную станцию Судимир. В результате нападения партизан на станцию было уничтожено двухэтажное здание вокзала, взорвана водонапорная башня, паровоз, станционные стрелы, подорван шедший на станцию товарный поезд.

Александр Иванович Виноградов погиб 26 июля 1942 года. Его отряд получил имя командира и продолжил борьбу до сентября 1943 года. За этот период партизаны пустили под откос 123 эшелона, подорвали 267 автомашин и 19 танков, сбили 13 самолетов, разрушили 8 мостов. Потери противника составили около 3000 убитыми и 2000 ранеными.

За руководство партизанским движением и личное мужество Виноградов был награжден орденами Красного Знамени, Ленина, Отечественной войны I степени и медалью «Партизану Отечественной войны» I степени.

Память о нем сохранилась на Брянщине. А.И. Виногорадов похоронен на городском кладбище Бежицы. На месте лагеря его отряда у Круглого озера создан мемориал, в Бежицком районе установлен бюст, его имя носит улица и школа № 12, где действует музей истории партизанского отряда имени А.И. Виноградова.

Его жизнь и подвиг стали частью общей истории партизанского движения — той силы, которая внесла значительный вклад в разгром немецко-фашистских войск.