Durante la Segunda Guerra Mundial tuvo una destacada participación sobre todo en la operación Bagration y en la subsiguiente ofensiva del Báltico que supuso el cerco y posterior destrucción del Grupo de Ejércitos Norte alemán en la Bolsa de Curlandia.

El comandante de su compañía murió durante la primera batalla, por lo que Beloborodov tomó el mando.

Lideró con éxito la compañía en varias batallas y por ello recibió su primera Orden de la Bandera Roja.

Una vez finalizado el conflicto, permaneció al mando de la compañía durante un año.

[1]​ En 1933 ingresó en la Academia Militar Frunze, de la que se graduó en 1936 (facultad especial con formación en japonés e inglés).

Beloborodov fue ascendido posteriormente al rango de mayor general.

Durante la operación ofensiva Klinsko-Solnechnogorsk, la división liberó la ciudad de Istra.

[4]​ El 24 de junio Beloborodov destruyó las desmoralizadas fuerzas del Korpsgruppe E y comenzó a cruzar el río Dvina Occidental, al oeste de la ciudad.

[6]​ Después de completar el cerco del LIII Cuerpo, el 43.° Ejército de Beloborodov rodeó la ciudad de Vítebsk y continuó avanzando hacia el oeste destruyendo la enorme masa de fugitivos alemanes que huía desesperados hacia Minsk, que las únidades blindadas de vanguardia del 6.º Ejército de Guardias del teniente general Iván Chistiakov y del 1.er Cuerpo de Tanques al mando del coronel general Vasili Butkov,[7]​ habían dejado atrás en su avance hacia el oeste.

Finalmente, en la etapa final de la guerra, el ejército participó en la destrucción de los restos del 2.º Ejército alemán cercados en una bolsa en la desembocadura del Vístula.

Durante la Operación Tormenta de Agosto contra el Imperio de Japón en agosto de 1945, el ejército bajo su mando como parte del 1.er Frente del Lejano Oriente comandado por el mariscal Kirill Meretskov, participó en la operación Harbin-Girin.

Parecían estar deformes por el peso de las minas y las granadas que llevaban adheridas a sus cuerpos y corrieron hacia nuestros tanques.

Desde mayo de 1947 - Comandante del 39.° Ejército del Distrito Militar de Siberia (el ejército estaba estacionado en la península de Liaodong en China y el cuartel general del ejército estaba en Port Arthur).

En sus últimos años escribió varios libros de memorias sobre su participación en la Segunda Guerra Mundial.

A lo largo de su extensa carrera militar Afanasi Beloborodov recibió las siguientes condecoraciones: