Александ Сергеевия в 1941 году, в возрасте 18 лет пошел добровольцем на фронт. Место призыва: Андриановский район военный комиссариат (РВК), Читинская область. Был зачислен в 321 стрелковую дивизию (321 сд), стрелковые войска. 321-я стрелковая дивизия, которую неофициально называли "Сибирская" была сформирована  в марте 1942 года. По директиве Верховного Командования Рабоче-крестьянской Красной армии (РККА). Местом ее формирования и дислокаци определен 77-й разъезд железной дороги имени Молотова, Забайкальский Военный округ (Бурятия). Дивизия вошла в состав 36-й Армии. Принимала участие в Сталинградской битве. Дивизия была укоплектована по штатам военного времени, имея в личном составе 13195 человек. С конца марта 1942 года дивизия занималась боевой подготовкой. Проверкой штаба армии получила оценку - посредственно. 

12 июля 1942 года, по приказу Ставки Верховного Главнокомандования Красной Армии, 321-я стрелковая отбыла по железной дороге в действующую армию. В период следования по ж/д эшелоны были подвегрнуты нападению вражеской авиации. В результате чего имелись потери более 100 человек. Высадка 321-й дивзии из ж/д эшелонов состредоточилась в районе Нов. Паника, Шляховский (Сталинградская области). 321-я стрелковая дивизия к 5:00 04.08.1942г. занимает и обороняет рубеж: Перекопка, б. Сухая Перекопка, Осинки. 13 августа 321-я стрелковая начала занимать новый оборонительный рубеж, но получив около 22:00 новое распоряжение об  удержании прежнего рубежа, стала возвращаться на прежний рубеж: Мело-Клетский. Противник в 5:00 13.08.1942, повел наступление силою батальона при поддержке 22 танков. 

Александр Сергеевич был убит 14.08.1942г. Первичное место захоронения: Сталинградская область, Сиротский район, с. Осинки. Позже был перезахоронен в братскую могилу в Волгоградскую область, Клетский район, с. п. Перекопское, хутор Перекопка. В братской могиле захоронено 738 человек. Над могилой шефствует МКОУ "Перекопская средняя образовательная школа".

Имя Александра Сергеевича Митряева занесено в "Книгу памяти о тех, кто не вернулся с войны, Читинская область." Том 2.