С первого дня Великой Отечественной войны принимал участие в боях, бил заместителем командира эскадрильи 8-го истребительного авиаполка, участвовал в боях за Одессу и 'Николаев, в героической обороне Севастполя -етал на Перекопский участок фрпк-1. Б апреле 1942 г. 8-й истребительи г., - свиаполк был преобразован з 6-н гвардейский. Большой вклад в завоевание полком этого высокого звания внес К. С. Алексеев. «Летает на всех типах истребителей днем и ночью, боевой и решительный летчик, дерется храбро, в бою хладнокровен, принимает смелые решения и практически осуществляет их на деле. Своим примером увлекает весь личный состав на разгром фашистских пиратов и смело ведет их в атаку» — так записано в его характеристике.
/Герои Советского Союза Военно-Морского флота. Биографический справочник. – Москва: Воениздат, 1977, с.38/.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 14 июня 1942 года гвардии капитану К.С. Алексееву присвоено звание Героя Советского Союза.
