В 1974 году поступил на исторический факультет МГУ, где обучался до 1979 года; специализировался по кафедре истории СССР советского периода (ныне — отечественной истории XX — начала XXI веков).После окончания аспирантуры, с сентября 1982 по лето 2013 года работал на историческом факультете.
В 1983 году защитил кандидатскую диссертацию «Изучение истории советского общества в СССР (1945—1955)» (научный руководитель проф. М. Е. Найденов).
В 1994 году в рамках учреждённой Европейским союзом образовательной программы «Tempus» стажировался в Европейском колледже (Брюгге) по проблематике европейской интеграции после окончания Холодной войны.
В мае 2001 года защитил докторскую диссертацию «Реформы Горбачёва и судьба союзного государства (1985—1991)» .Читал лекционный курс «История советского общества. 1917—1991 гг.» , разработал новые курсы «История России. 1985—2004 гг.» и «История современной России. 1992—2004 гг.» , последний из которых с 1999 года является обязательным для студентов 4-года обучения.
С 2004 года преподаёт на факультете мировой политики МГУ, автор спецкурсов («История внешней политики СССР в период разрядки международной напряжённости. 1970-е гг.» , «История национальных отношений в СССР. Русский народ в национальной политике 1917—1993 гг.» , «СССР в период перестройки. 1985—1991 гг.» , «Политическая история Российской Федерации. 1992—1998 гг.» ).Область научных интересов А. С. Барсенкова — политическая история России последних десятилетий XX века. Под руководством А. С. Барсенкова подготовлены 60 дипломных работ и защищены три кандидатские диссертации.