После отработки документов Ставки начальник Оперативного управления или лицо, его замещающее, докладывали Верховному просьбы, поступившие от командующих фронтами и предварительно рассмотренные в Генштабе с участием командующих видами Вооруженных Сил и родов войск. Они касались главным образом пополнения войск живой силой, поставок вооружения, техники, горючего. Полученные от Верховного указания при необходимости также оформлялись документально и направлялись непосредственным исполнителям. Ночные, наиболее содержательные доклады Сталину редко завершались ранее 3—4 часов утра.
Следует учесть, что Антонов своей властью установил также единый порядок отработки рабочих документов и карт, что позволяло любому сотруднику без труда разобраться в них даже при отсутствии соответствующего направленца-оператора.
«Мозг армии», как издавна называют Генеральный штаб, заработал много четче, организованнее и эффективнее, нежели раньше. «Мы поняли, — вспоминал генерал Штеменко, бывший заместителем Антонова, — что новый начальник Оперативного управления представляет именно то, что нужно Генштабу».
Меры, предпринятые Антоновым, имели тем большее значение, что он сразу же после своего назначения стал фактически выполнять обязанности и начальника Генштаба. Талант Василевского Сталин предпочитал использовать на фронтах действующей армии, начальник же Оперативного управления тащил двойной, а то и тройной воз обязанностей. Делать это позволяли широкий оперативно-стратегический кругозор, смелость в суждениях, высочайшая организованность, строгая пунктуальность и исключительная работоспособность Алексея Иннокентьевича. Выручало и умение подобрать и максимально эффективно использовать возможности своих ближайших помощников. Так, когда в мае 1943 г. Антонов был назначен первым заместителем начальника Генерального штаба, начальником Оперативного управления стал генерал Штеменко. Надежной опорой стали и другие ближайшие сотрудники — генералы А.А. Грызлов, Н.А. Ломов, К.Ф. Васильченко, С.П. Платонов и другие.
С декабря 1942 г. и до конца войны ни одна более или менее значительная операция Великой Отечественной войны, ни одна кампания не прошли без участия Антонова в их планировании и подготовке. Драгоценные воспоминания о совместной работе весной 1943 г. над планом действий советских войск на Курской дуге оставил маршал Г.К. Жуков: «Весь день 12 апреля мы с Александром Михайловичем Василевским и его заместителем Алексеем Иннокентьевичем Антоновым готовили нужные материалы для доклада Верховному Главнокомандующему. С раннего утра все трое засели за порученную нам работу, и, так как между нами было полное взаимопонимание, все к вечеру было готово. А.И. Антонов, кроме всех своих других достоинств, обладал блестящим умением оформлять материал, и, пока мы с A.M. Василевским набрасывали план доклада И.В. Сталину, он быстро подготовил карту обстановки, карту-план действий фронтов в районе Курской дуги»