Родился Александр Григорьевич 30 июля 1898 года в Перми, в старинной дворянской семье, занимавшей по своему общественному положению и образованию довольно высокое положение в провинциальном губернском обществе. Правда, богатством семья не отличалась, основным средством к существованию для нее служил педагогический труд.
В 1908 году Саша Орлов поступил в пермское Алексеев-ское реальное училище: учился хорошо, ему легко давались не только точные, но и гуманитарные науки, особенно иностранные языки. Юноша также получил и неплохое домашнее образование — играл на фортепиано и флейте, сочинял музыку.
Закончив училище, Александр уезжает в Москву, где поступает на юридический факультет Московского Императорского университета. В течение первого года учебы он сдал экзамены за два курса, но осенью 1916 года вышел приказ о призыве в армию, и Александр поступил в Михайловское артиллерийское училище на сокращенный курс для студентов.
Начало учебы совпало с Февральской революцией, и, как все студенты, Орлов не мог оставаться в стороне от происходящего. Революционные события развивались столь стремительно, что в августе 1917 года в ответ на требование Верховного главнокомандующего генерала Корнилова выделить в его распоряжение артиллерийскую батарею из Михайловского артиллерийского училища юнкера и солдаты ответили отказом. Таким образом, благодаря отсутствию у генерала преданных войск даже среди военных училищ, мятеж генерала Корнилова был сорван, угроза диктатуры миновала. 15 августа 1917 года состоялся выпуск из Михайловского училища, и А. Орлову присвоили чин прапорщика и направили в действующую армию на Румынский фронт.
Прибыв на фронт в середине сентября, Александр получил должность младшего офицера 2-й батареи 1-го Горного артиллерийского дивизиона. Однако страна, охваченная революционными настроениями, находилась на грани нового переворота. Вся армия была под контролем комитетов — от ротных до фронтовых — и после октября 1917-го солдаты получили право выбирать командиров. На собрании батареи прапорщика Орлова избрали командиром, но в начале февраля 1918 года дивизион расформировали, и А. Орлов, как и многие его товарищи, отправился домой.
В Перми он зарабатывал частными уроками, затем работал статистиком-регистратором в союзе кооперативов, пока в марте 1918 года Наркомвоен и Высший Военный Совет не объявили о широком привлечении военных специалистов на службу в РККА в качестве консультантов, инструкторов и военных руководителей. Решив оставить работу, 1 августа 1918 года молодой красный командир Орлов приступил к формированию артиллерийской батареи (будущей 4-й батареи Пермской артиллерийской бригады). Закончив формирование батареи, А.Г. Орлов становится ее командиром, затем — командиром 1-й батареи 10-й артиллерийской бригады. В январе 1919 года Орлову, как проверенному и опытному военному специалисту, поручается формирование запасной батареи Уральского военного округа и последующее командование ею. Несмотря на чрезмерную занятость, А.Г. Орлов в свободное от службы время преподавал Конституцию РСФСР и политическую экономию на курсах для красноармейцев и рабочих уездного политпросвета.
В июне 1920 года, подав рапорт с просьбой об отправке на фронт, А.Г. Орлов в качестве начальника артиллерии Огневой ударной бригады особого назначения был отправлен на создаваемый Южный фронт (второго формирования). Войдя в состав артиллерии Бериславской группы войск под командованием В. Блюхера, Орлов был назначен начальником артиллерии группы обороны Каховского плацдарма и командиром легкого артиллерийского дивизиона отдельной огневой ударной бригады. Там он принял участие в боевых операциях осени 1920 года, за что был представлен к награде, но документы затерялись в архивах, и награждение комдива Орлова отодвинулось на целых 8 лет (его наградили орденом Красного Знамени № 98 23 февраля 1928 года).
В ходе боев Александр Григорьевич был тяжело ранен, что закончилось ампутацией ноги и увольнением из армии по инвалидности. Однако, не видя для себя другой профессии, кроме военного, он решил вернуться в Красную армию и через три дня после выписки из госпиталя начал работать преподавателем артиллерии и топографии 95-х уфимских командных курсов.