Курсант Краснодарского авиационного училища.

В начале войны в составе 229 дальнего бомбардировочного авиационного полка 50 дальней бомбардировочной авиадивизии.

06 июля 1941г. с боевого вылета не вернулся экипаж: командир звена лейтенант Хорьков Сергей Васильевич, стрелок-бомбардир сержант Головков, стрелок-радист младший сержант Коврыгин Александр Филиппович.

Алексей Иванович был ранен, до 21 июля 1941г. находился на излечении в больнице Кировограда (госпиталь 1963).

В сентябре 1941г. Алексей Иванович  в составе 8 дальнего бомбардировочного авиационного полка 22 авиадивизии дальнего действия.

25 сентября 1941г. экипаж: пилот младший лейтенант Яковлев Федор Аверьянович, стрелок-бомбардир сержант Головков, стрелки-радисты младший сержант Уретий Иван Федосеевич и младший сержант Блохин Григорий Иванович- не вернулся с боевого задания из района Днепропетровска.

Алексей Иванович числился пропавшим без вести.

Был ранен в голову. До 09 октября 1941г. находился на излечении в военном госпитале ВГ 1931.

К январю 1942г. в составе 51 дальнего бомбардировочного авиационного полка.

05 января 1942г. экипаж: пилот лейтенант Злотик Ефим Абрамович, стрелок-бомбардир сержант Головков, стрелок-радист младший сержант Тарасов Иван Акимович, стрелок-бомбардир сержант Конкин Николай Дмитриевич- не вернулся с боевого задания.

Алексей Иванович числился пропавшим без вести.

Вернулся в полк, который 06 марта был преобразован в 749 авиаполк дальнего действия. Командир полка- полковник Юханов Дмитрий Петрович.

Экипаж самолета Ил-4 (ДБ-3ф): летчик старший сержант Фомин Николай Иванович, штурман старший сержант  Головков Алексей Иванович, воздушный стрелок-радист сержант Дьяков Николай Еремеевич. Впоследствии, стрелок-радист сержант Мишуров Иван Григорьевич. 

18 июля 1942г. экипаж бомбил промышленные объекты противника в Кенигсберге.

К августу 1942г. Алексей Иванович совершил 22 дневных и 22 ночных вылета в районы Курск, Белгород, Чугуев, Харьков, Красноград, Лозовая, Богучар. 

Указом Президиума ВС СССР от 18 августа 1942г. Алексей Иванович был награжден орденом Красного Знамени.

18 августа 1942г. экипаж бомбил район Данцига, 20 августа- Варшавы.

К началу сентября 1942г. младший лейтенант Головоков совершил еще 20 ночных боевых вылетов, 18 из которых в район Сталинграда. Командиром полка Героем Советского Союза гвардии майором Зайкиным Иваном Михайловичем был представлен к ордену Красной Звезды. Указом Президиума ВС СССР от 31 декабря 1942г. был награжден орденом Отечественной войны II степени.

Награжден медалями «За оборону Ленинграда», «За оборону Сталинграда».

26 марта 1943г. полк был преобразован в 9 гвардейский авиаполк дальнего действия.

20 апреля 1943г. экипаж Алексея Ивановича совершил вылет в глубокий тыл противника, в район Тильзит, 22 апреля- Инстербург, 28 апреля- Кенигсберг.

01 мая 1943г. бомбардировал железнодорожный узел Гомель, 03 мая- железнодорожный узел Орша.

С 14 мая 1943г. полком командовал гвардии подполковник Аверьянов Алексей Иванович.

К средине октября гвардии лейтенант Головков совершил 207 боевых вылетов, из них в системе авиации дальнего действия- 181.

Приказом от 29 декабря 1943г. был награжден вторым орденом Красного Знамени.

В февраля 1944г. экипаж участвовал в бомбардировке промышленных объектов в Хельсинки.

В конце февраля- начале марта 1944г. особо отличился при выполнении специального задания по доставке военных грузов  латвийским партизанам.

К началу апреля 1944г. гвардии лейтенант Головков совершил 226 боевых вылетов, из которых 224- ночные.

Был представлен к ордену Ленина, приказом от 20 мая 1944г. награжден орденом Отечественной войны I степени.

В ночь на 19 октября 1944г. экипаж: Фомин- Головков, воздушный стрелок-радист гвардии старшина Кушнир Степан Васильевич, воздушный стрелок Бугримов- вылетел на разведку погоды по маршруту на Будапешт. Из-за сложных метеоусловия на маршруте, экипаж получил приказ на возвращение. На высоте 2500м. в районе станции Бановце экипаж был обстрелян огнем зенитной артиллерии. Стрелок Бугримов был ранен осколком в левую щеку. У самолета пробиты труба стабилизатора и триммер руля глубины. В хвостовом оперении до 50 пробоин. Летчик привел тяжелоуправляемый самолет на свой аэродром и совершил посадку.

21 декабря 1944г. экипаж выполнил разведку погоды по маршруту к железнодорожному узлу Дер.

В 1945г. Алексей Иванович- штурман звена, стрелок радист в экипаже начальник связи эскадрильи младший лейтенант Хилько Иван Сидорович.

В ночь на 17 января 1945г. при бомбардировке железнодорожного узла Лодзь экипаж выполнял подсветку цели.

В ночь на 19 марта 1945г. экипаж вылетал на бомбардировку порта Данциг. Из-за плохих метеоусловий в группе из 5 экипажей возвратился с маршрута.

В ночь на 08 апреля 1945г. экипаж выполнил подсветку цели при бомбардировке порта Пиллау.

За годы войны гвардии старший лейтенант Головков совершил 294 боевых вылета, 272 из которых- ночные. В их числе- 26 на разведку погоды, 13 на подсветку целей.

Был представлен к ордену Отечественной войны I степени, приказом от 18 июля 1945г. был награжден третьим орденом Красного Знамени.

Награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

За долголетнюю и безупречную службу в 1950г. награжден медалью «За боевые заслуги», в 1954г.- орденом Красной Звезды.

В 1955г. награжден орденом Ленина.

Гвардии подполковник Головко был уволен в запас 15 октября 1959г.