В Красной Армии с октября 1939г.

Окончил военную авиационную школу пилотов  (возможно, Омскую).

Служил в составе 12 бомбардировочного авиаполка.

С 15 июля 1942г. личный состав полка находился в Омске, на авиазаводе №166 изучал материальную часть самолета Ту-2.

С 07 октября 1942г. по 18 января 1943г. летный состав проходил практическую программу по переучиванию на самолет Ту-2.

С 21 января по 06 февраля полк совершил перелет по маршруту Омск- Свердловск- Казань- Ярославль.

До 26 апреля экипажи отрабатывали бомбометание, воздушную стрельбу и маршрутные полеты. 

С 26 апреля по 07 мая- перелет Ярославль- Красный Кут- Невинномысск.

До 23 мая- боевая подготовка.

23 мая- перелет на аэродром Кореневская (Краснодарский край).

С 01 июня по 09 июля личный состав полка занимался командирской учебой, производил учебные вылеты на отработку техники пилотирования и бомбометания.

С 09 по 13 июля полк совершил перелет по маршруту Кореновская- Энгельс- Сушковка.

К 23 июля материальная часть 21 самолета была подготовлена к выполнению дальнейших боевых задач. 

Полк перебазировался на аэродром Ржев.

13 августа полковая колонна из 13 самолетов, ведомая командиром полка майором Козыревым Петром Харитоновичем, вылетела на бомбардировку командного пункта и войск противника в пос.Духовщина.  Колонна состояла из 3 групп. Ведущим 3 группы из 4 самолетов был командир звена старший лейтенант Ванеев Виктор Маркович. В его группу входил экипаж: летчик младший лейтенант Романенко Алексей Митрофанович, штурман младший лейтенант Вихарев Аркадий Семенович, стрелок-радист сержант Изосимов Анатолий Ионович, воздушный стрелок младший сержант Воронин Петр Яковлевич. Группа бомбардировала центральную часть поселка в 10-30 с высоты 1500м. Была обстреляна зенитной артиллерией. В период с 10-30 до 10-32 наши самолеты были атакованы 8 истребителями ФВ-190 (Фокке-Вульф). В воздушном бою были сбиты два истребителя. Самолет старшего лейтенанта Ванеева был подбит. Огнем истребителей были сбиты 2 самолета Ту-2, один из них- младшего лейтенанта Романенко.

Вероятно, Алексей Митрофанович был ранен, покинул сбитый самолет на парашюте. Был взят в плен.

С 23 сентября 1943г. содержался в лагере шталаг Люфтваффе-2.

Был освобожден.

Уволен в запас 06 февраля 1945г. (вероятно, по состоянию здоровья).

Указом Президиума ВС СССР от 06 мая 1965г. награжден орденом Отечественной войны II степени.