В июле 1995 года поступил на военную службу по контракту. Службу по контракту проходил в войсковой части 22033-Ч на должности водителя, при этом с 31 июля 1995 года по 1 декабря 1995 года непосредственно принимал участие в проведении контртеррористической операции на территории Чеченской республики. Уволен с военной службу по контракту 21 декабря 1995 года приказом командира войсковой части 22033-Ч №117 от 22.05.1996г.
6 сентября 2004 года заключил контракт с войсковой частью 64684 для прохождения службы на должности старшего разведчика с 16 мая 2005 года по 5 августа 2007 года непосредственно принимал участие в боевых действиях на территории Чеченской республики. Получил травму лёгкой степени тяжести.
С 17 марта 2008 года по 25 сентября 2008 года проходил службу в войсковой части 3679 на должности - номер расчета.
В 2018 году Алексей Анатольевич был снят с воинского учёта по достижению предельного возраста пребывания в запасе.
В мае 2022 года обратился в военный комиссариат (Удомельского г\о и Лесного м\о Тверской области) с заявлением на рассмотрение его кандидатуры для поступления на военную службу по контракту для участия в специальной военной операции на территории Украины, ЛНР и ДНР. 8 июля 2022 года зачислен в списки войсковой части 74268 г. Псков гранатометчиком парашютно-десантного взвода парашютно-десантной роты парашютно-десантного батальона. Переведён в войсковую часть 45377 г. Псков-2 на должность номер расчета – гранатомётчик гаубичного артиллерийского взвода гаубичной артиллерийской батареи гаубичного артиллерийского дивизиона 1140 гвардии артиллерийского полка.
Он выбрал благороднейший путь жизни — служение родной стране и достойно прошёл его до конца, исполнив долг защитника Отечества в борьбе с украинским нацизмом.
Прощание с Хмелевым Алексеем Анатольевичем состоится ориентировочно 20 октября 2022 года в г. Тверь, на Дмитрово-Черкасском кладбище, на Аллее Славы.
Глава УГО, Администрация УГО и депутаты Удомельской городской Думы выражают соболезнования родным и близким погибшего.
ВЕЧНАЯ ПАМЯТЬ ГЕРОЮ!