Гвардии генерал-лейтенант танковых войск (1943). Участник Первой мировой войны. В декабре 1917 г. вступил
в Красную гвардию, участвовал в боевых действиях в Хоперском округе области войска Донского. С 1918 г. в РККА. Участник Гражданской войны.
После войны получал военное образование, служил на различных должностях в войсках. В 1938 г. начальник автобронетанковых войск 1-й Отдельной Краснознаменной армии. В 1941 г. командир 60-й танковой дивизии на Дальневосточном фронте.
В годы Великой Отечественной войны его дивизия принимала участие в оборонительных сражениях на подступах к Ленинграду. В дальнейшем командовал танковыми корпусами, участвовал в ходе контрнаступления под Сталинградом, участвовал в ряде наступательных операций. После войны -
заместитель командующего 9-й механизированной армии, а с сентября 1946 г. - в распоряжении командующего бронетанковыми и механизированными войсками ВС СССР.
Cкончался А.Ф. Попов 12 октября 1946 года, похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище (4 уч 15 ряд).