В годы Великой Отечественной войны проявил себя при обороне переправ через Днепр, оборонительного рубежа по реке Вопь, а также в Битве под Москвой. В 1942 году во время Воронежско-Ворошиловградской оборонительной операции командовал 5-й танковой армией, наносившей контрудар по группировке немецких войск, наступавшей на Воронеж. Погиб в бою; точное место захоронения остаётся неизвестным. Согласно официальной версии, в результате журналистского расследования 2008 года останки генерала были найдены и перезахоронены у памятника Славы, установленного на братской могиле защитников Воронежа. Однако эта версия противоречит всем известным историческим источникам и не соответствует фактам.
Родной брат Героя Советского Союза Петра Ильича Лизюкова и командира партизанского отряда Евгения Ильича Лизюкова.
Александр Ильич Лизюков родился 26 марта 1900 года в городе Гомеле. Русский. Отец — Илья Устинович Лизюков, сельский учитель (позже — директор Нисимковичской сельской школы Чечерского района). Семья Лизюковых, в которой кроме Александра было ещё два брата: старший Евгений и младший Пётр, проживала в Гомеле на Троицкой улице недалеко от Конного базара (ныне — улица Крестьянская и Центральный рынок). Дети рано потеряли мать, которая умерла в 1909 году, вскоре после рождения младшего сына Петра.
С детства отличался уверенностью, напористостью и жизнелюбием. В 1918 году окончил 6 классов гимназии в родном городе.
7 апреля 1919 года добровольно вступил ряды Красной Армии. В ноябре 1919 года окончил Смоленские артиллерийские курсы комсостава в Москве и был назначен в 58-ю стрелковую дивизию 12-й армии Юго-Западного фронта на должность командира артиллерийского взвода. Воевал против войск генерала А. И. Деникина и атамана С. В. Петлюры.
В июле 1920 года получил назначение командиром 11-й маршевой батареи 7-й стрелковой дивизии, а в сентябре 1920 года стал начальником артиллерии бронепоезда «Коммунар» № 56. Участвовал в боевых действиях против польских войск во время Советско-польской войны (1919—1921) на территории бывшей Киевской губернии и в подавлении Тамбовского восстания.
В сентябре 1921 года Александр Ильич был командирован в Петроград для обучения в Высшей автобронетанковой школе, которую окончил в сентябре 1923 года.
С сентября 1923 года — заместитель командира бронепоезда № 12 «Имени Троцкого» 5-й Краснознамённой армии на Дальнем Востоке, затем командовал бронепоездом № 164 и служил на бронепоезде № 24.
В сентябре 1924 года зачислен в Военную академию им. М. В. Фрунзе, которую окончил в июле 1927 года. В это время писал статьи и брошюры на военно-техническую тематику, участвовал в выпуске журнала «Красные зори», писал стихи.
После окончании академии до сентября 1928 года А. И. Лизюков преподавал на бронетанковых курсах в Ленинграде (КУКС). После этого до декабря 1929 года он работал помощником учебной части этих же курсов, а затем преподавателем тактики факультета моторизации и механизации Военно-технической Академии РККА им. Дзержинского.
С декабря 1931 года работал в отделе военно-технической пропаганды технического штаба начальника вооружения РККА заместителем начальника 1-го сектора (редакционного издательства). С января 1933 года — командир 3-го отдельного танкового батальона в бригаде им. К. Б. Калиновского (Наро-Фоминск, Московский военный округ).
С июня 1934 года формировал и командовал отдельным тяжёлым танковым полком, а с марта 1936 года в звании полковника (это воинское звание ему было присвоено 17 февраля 1936 года) — 6-й отдельной тяжёлой танковой бригадой им. С. М. Кирова (Слуцк, Ленинградский военный округ), имевшей на вооружении танки Т-28 и Т-35. Здесь же служил позднее ставший генерал-майором танковых войск В. А. Опарин, который положительно отзывался о деятельности А. И. Лизюкова на этой должности:
За успехи в боевой подготовке командир бригады полковник А. И. Лизюков был награждён орденом Ленина. Осенью 1935 года был направлен во Францию в составе советской делегации военных наблюдателей на манёврах французской армии.
... из 19 мес. моего заключения 15 меня содержат в одиночке... Очевидно, те, кто это делает, думают этим режимом нервного и психического измора довести меня до суда к сумасшествию, чтобы на суде я не мог здраво рассуждать, доказывать правду и разоблачать ложь... Я прошу Вас... перевести меня в общую камеру или посадить ко мне кого-либо. Если вы мне в этом откажете, я принужден буду покончить с собой...
Однако, 8 февраля 1938 года был арестован сотрудниками Особого отдела Ленинградского военного округа по подозрению в участии в антисоветском военном заговоре, в том числе на основании показаний бывшего начальника Автобронетанкового управления РККА И. А. Халепского, исключён из партии и уволен из рядов РККА. На допросах под истязаниями из него были выбиты «добровольные» показания, в частности и о том, что Лизюков «собирался совершить террористический акт в отношении наркома Ворошилова и других руководителей ВКП(б) и советского правительства путём наезда танка на Мавзолей во время одного из парадов». 22 месяца (из них около 17-ти месяцев — в одиночной камере) содержался в тюрьме Управления государственной безопасности (УГБ) НКВД Ленинградской области до 3 декабря 1939 года, когда приговором военного трибунала Ленинградского военного округа был оправдан.
В 1940 году А. И. Лизюков был назначен преподавателем Военной академии механизации и моторизации РККА.
С марта 1941 года занимал должность заместителя командира 36-й танковой дивизии 17-го механизированного корпуса Западного Особого военного округа.
Приказом Наркома обороны СССР от 21 июня 1941 года полковник А. И. Лизюков, находившийся в отпуске в Москве, получил назначение на должность начальника 1-го отдела автобронетанкового управления Западного особого военного округа.
24 июня 1941 года, на третий день после начала Великой Отечественной войны, полковник А. И. Лизюков был назначен заместителем командира 17-го механизированного корпуса и выехал из Москвы на фронт в расположение штаба корпуса (Барановичи). Прибыв 26 июня 1941 года в белорусский город Борисов, он поступил в распоряжение начальника гарнизона (корпусный комиссар И. З. Сусайков) и действовал по его приказам. Назначен начальником штаба обороны города (по 8 июля 1941 года).
Во время Смоленского сражения — комендант переправы через Днепр в районе Соловьёво-Ратчино. Сводный отряд под командованием полковника А. И. Лизюкова успешно оборонял жизненно важные для окружённых 16-й и 20-й армий переправы через Днепр и Березину.
Маршал Советского Союза К. К. Рокоссовский писал о А. И. Лизюкове:
За заслуги был представлен к ордену Красного Знамени. В наградном листе было записано:
Но руководство решило иначе. Указом Президиума Верховного Совета СССР от 5 августа 1941 года «за образцовое выполнение боевых заданий Командования на фронте борьбы с германским фашизмом и проявленные при этом отвагу и геройство» полковнику Лизюкову Александру Ильичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». Вместе с А. И. Лизюковым в обороне переправ принимал участие его 16-летний сын Юрий, который был удостоен медали «За отвагу».
В августе 1941 года А. И. Лизюков принял командование 1-й Московской мотострелковой дивизией. Части этого соединения держали оборону по реке Вопь северо-восточнее города Ярцево. В начале сентября 1941 года дивизия А. И. Лизюкова оттеснила немцев с восточного берега реки, форсировала эту водную преграду и закрепилась на плацдарме. Дивизия удерживала плацдарм в течение всего сентября и приковала к себе значительные силы противника. За эту стойкость героическое соединение было преобразовано Ставкой в 1-ю гвардейскую мотострелковую дивизию. Из письма А. И. Лизюкова жене от 11 сентября 1941 года:
Во время Сумско-Харьковской оборонительной операции А. И. Лизюков командовал 1-й гвардейской мотострелковой дивизией, прибывш