На время представления к званию Герой Советского Союза:
командир отделения 320-й отдельной разведывательной роты (193-я стрелковая дивизия, 65-я армия, Центральный фронт), сержант.

Родился 15 марта 1923 года в городе Южа Ивановской области в семье рабочего. Русский. Рано лишился родителей и воспитывался старшей сестрой. На закончив школу пошел работать. На Южской прядильно-трикотажной фабрике сначала был простым рабочим, потом стал помощником мастера.

В Красную Армию призван в 1942 году. Боевое крещение получил под Сталинградом. Прошел с боями до Днепра. Был награжден орденом Отечественной войны, медалями.

15 октября 1943 года при форсировании реки Днепр в районе поселка Лоев (Гомельская области) с группой разведчиков первым достиг правого берега реки, уничтожил вражеский дзот, чем обеспечил переправу батальона. Погиб в бою 17 октября 1943 года.

Из наградного листа "Выполняя задание по разведке, первым с группой разведчиков форсировал реку Днепр под сильным огнем противника. Обнаружив на острове фланкирующий пулемет, мешавший переправе наших подразделений, сержант Брюханов один ворвался в дзот, огнем из автомата уничтожил двух пулеметчиков и 15 немцев-стрелков, захватил в плен двух унтер-офицеров. Этим обеспечил безопасность дальнейшей переправы первого батальона 833-го стрелкового полка".

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 30 октября 1943 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистским захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм сержанту Брюханову Алексею Ивановичу посмертно присвоено звание Героя Советского Союза.

Награжден орденами Ленина, Отечественной войны 2-й степени, медалями.

Был похоронен в деревне Колпень Лоевского райна Гомельской области (Белоруссия). В 1957 году перезахоронен в братской могиле в деревне Козероги того же района.