Родился в 1918 году в селе Солдатское (ныне Ардатовский район Республики Мордовия). С 1938 года в рядах Красной Армии, призван Ардатовским РВК (по другим источникам Ивановским ГВК). Окончил военную авиационную школу лётчиков.

С 8 мая 1943 года младший лейтенант А. И. Фадеев на фронтах Великой Отечественной войны в должности командира звена 192-го ИАП (279-я ИАД, Центральный фронт). Летал на Ла-5. Отличился в боях на Курской дуге.

23 октября 1943 года командир эскадрильи 192-го истребительного авиационного полка (279-я истребительная авиационная дивизия, 16-я Воздушная армия, Белорусский фронт) старший лейтенант А. И. Фадеев погиб в авиационной катастрофе на самолёте Як-6, где летел пассажиром. Вместе с ним погибли ещё 6 человек. Все похоронены на братском кладбище в сквере Горсовета города Чернигова. Всего совершил более 70 боевых вылетов, провёл более 15 воздушных боёв, в которых сбил лично 8 и в составе группы 3 самолёта противника (в последнем наградном листе говорится о 9 личных и 2 групповых победах). 14 августа 1943 года представлялся к званию Героя Советского Союза (награждён орденом Александра Невского).

Награждён орденами: Красного Знамени (15.07.1943), Александра Невского (15.10.1943).