Родился 23 июля (5 августа) 1916 года в селе Большая Талинка ныне Тамбовского района Тамбовской области в семье крестьянина. Русский. Член КПСС с 1942 года. Окончил 7 классов и школу ФЗУ, работал слесарем механического цеха Люблинского литейно-механического завода в городе Люблино (ныне район Москвы), учился в аэроклубе. В Советской Армии с 1938. Окончил Борисоглебскую военную авиационную школу.
Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года. Заместитель командира эскадрильи 153-го истребительного авиационного полка (5-я смешанная авиационная дивизия, 23-я армия, Ленинградский фронт) кандидат в члены КПСС капитан Авдеев к январю 1942 года совершил 189 успешных боевых вылетов, в воздушных боях сбил 7 самолётов противника. В бою под Ленинградом его самолёт (И-153) был сбит, лётчик выпрыгнул с парашютом, несколько месяцев лечился в госпитале.
12 августа 1942 года над селом Новая Усмань (Новоусманский район Воронежской области) таранил вражеский истребитель. Погиб. Похоронен в селе Новая Усмань (в сквере у здания бывшего райисполкома).
10 февраля 1943 года посмертно присвоено звание Героя Советского Союза. Награждён орденами Ленина, Красного Знамени, Красной Звезды.
Памятники в Москве (Ставропольская ул.) и в селе Новая Усмань. Названа улица в селе Новая Усмань. Именем Авдеева в советское время называлась пионерская дружина школы № 331 в Москве. Сейчас именем Александра Фёдоровича Авдеева названа средняя школа №338 в Москве.