Alexeï Maressiev est né le à Kamychine, dans l'actuelle oblast de Volgograd. Il travailla d'abord comme tourneur, puis participa à la construction de Komsomolsk-sur-l'Amour. Il commença par prendre des cours dans un aéro-club civil puis, en 1937, entra dans l'armée et sortit diplômé de l'École militaire d'aviation de Bataïsk. Il commença à voler comme pilote de chasse en . Il combattit dans la région d’Odessa, puis au sein du 296e régiment de chasse aérienne (296.IAP). Il rejoignit le district de Krivoï Rog. En deux mois, et au cours de soixante-dix-sept missions de guerre, il remporta six victoires homologuées. Il fut promu au grade de lieutenant et muté au 580e régiment de chasse aérienne (580.IAP), sur le front du Nord-Ouest.
Le , il fut abattu près de Staraïa Roussa, alors sous occupation allemande. Il put sauter en parachute, mais se blessa grièvement, se brisant les deux jambes à l’atterrissage. En dépit de ses blessures, Maressiev réussit à regagner par ses propres moyens les lignes soviétiques. Pendant les dix-huit jours de cette véritable odyssée, ses blessures s'aggravèrent. Il fut retrouvé par des partisans, rapatrié à l’arrière et dirigé sur un hôpital, mais les chirurgiens durent se résoudre à l’amputer des deux jambes au-dessous du genou. Doté d'une volonté hors du commun, il réapprit non seulement à marcher grâce à des jambes artificielles, mais aussi à voler.
Au printemps , il put rejoindre une unité opérationnelle, le 63.IAP de la Garde, et vola sur Lavotchkine La-5. Il participa à la bataille de Koursk en . Au cours d'un combat, en , il abattit trois chasseurs allemands Fw 190. Au total, il réalisa 86 vols de combat et abattit 11 avions ennemis.