Будучи курсантом училища Подольского артиллерийского училища в составе 4-й батареи, в октябре 1941 года принимал участие в боях на Ильинском оборонительном рубеже Малоярославецкого укрепрайона.  После боев на Ильинских рубежах он направлен доучиваться в Бухару. В 1942-1943 годах А.Г. Головкин служил командиром  взвода, начальником разведки 1074-го артиллерийского полка Московской оборонительной зоны. Полк дислоцировался в д. Астреево Малоярославецкого района.

Награжден орденом  Отечественной войны II степени, двумя орденами Красной Звезды, медалями: «За боевые заслуги», «За оборону Москвы», «За взятие Кенигсберга» и др. Воинское звание — полковник.

 За мужество и отвагу, проявленные при защите г. Малоярославца от немецко-фашистских захватчиков в 1941 году, А.Г. Головкину было присвоено звание «Почетного гражданина города Малоярославец» в октябре 1991 года.