Герой Советского Союза (20.11.41). Награжден орденом Ленина, двумя орденами Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды, медалями.
Родился в семье рабочего. Русский. Член ВКП(б) с 1939 г. Окончил семилетку. Работал крановщиком мостового крана на заводе «Серп и молот» в Москве.
В РККА с 1930 г. В 1932 г. окончил 7-ю Сталинградскую военноую школу пилотов.
Участвовал в Великой Отечественной войне с июня 1941 г. Был командиром эскадрильи 249-го истребительного авиационного полка 44-й истребительной авиадивизии ВВС 6-й армия Юго-Западного фронта. К началу войны полк находился в стадии формирования, самолетов и летного состава не имел.
В июле 1941 г. 249-й иап получил на вооружение самолеты И-153 и И-16.
К 25.9.41 г. совершил 83 боевых вылета на разведку и уничтожение живой силы и боевой техники противника, нанеся ему значительные потери.
20.11.41 г. капитану Локтионову Андрею Федоровичу было присвоено звание Герой Советского Союза.
В июле 1942 г. 249-й иап входил в состав 217-й иад, а с апреля 1943 г. входил в состав 229-й иад.
После войны подполковник Локтионов продолжал службу в ВВС.
С 1964 г. — в запасе.
Жил и работал в Кисловодске.