1938 году призван в Красную армию по спецнабору Сталинским обкомом ВЛКСМ и направлен служить в военно-воздушные силы.

С первого дня Великой Отечественной войны А.И. Гарбуз принимает участие в боевых действиях в качестве пилота бомбардировщика СБ-2. Данный тип самолета начал поступать на вооружение с весны 1936 года. До 22 июня 1941 года он успел неплохо себя зарекомендовать в боях во время гражданской войны в Испании, в Китае, в столкновении с японцами у озера Хасан, в конфликте на Халхин-Голе и во время Советско-финляндской войны.

Экипаж бомбардировщика СБ-2 состоял из трех человек: летчика, штурмана и стрелка-радиста. На вооружении имелось четыре 7,62-мм пулемета ШКАС. Нормальная бомбовая нагрузка составляла 600 кг (в бомбоотсеке) и до 1500 кг с бомбами на подвеске. Дальность полета достигала 2300 км. Отличительной особенностью СБ была неплохая для конца 30-х годов ХХ века скорость на уровне 450 км/ч. До появления у противника новых скоростных истребителей-монопланов он мог действовать самостоятельно без воздушного прикрытия, развивая высокую скорость и уходя от атак вражеских самолетов.

Бомбардировщик СБ массово производился до 1941 года, всего был выпущен 6831 самолет в различной модификации. К моменту нападения фашистской Германии на СССР он составлял основу фронтовой бомбардировочной авиации ВВС РККА. На его долю приходилось 94 % от ее состава.

В июне 1941 года на западной границе СССР находилось более 150 °CБ. За 22–23 июня 1941 года от массированных ударов немецкой авиации было потеряно около 400 машин. Первые же воздушные бои показали, что бомбардировщики становились легкой добычей для истребителей противника. Главной причиной этого была выросшая скорость последних и слабое вооружение СБ. В результате на 30 июня 1941 года на советско-германском фронте осталось только 875 самолетов этого типа (из них 710 исправных). Не случайно летчики стали считать боевой вылет на СБ «билетом в один конец».

4 июля 1941 года из-за больших потерь от действий вражеских истребителей командование ВВС РККА запретило использовать СБ в дневное время большими группами без прикрытия истребителей. Однако обстановка на фронте часто вынуждала нарушать этот запрет.

Александр Иванович Гарбуз, будучи пилотом бомбардировщика СБ, «на Западном фронте за период с 22.06. по 1.10.41 г. совершил 8 успешных боевых вылетов на бомбардировку войск, мотомехколонн, переправ пр-ка.

26.08.1941 г. в качестве ведомого группы 9 самолетов бомбардировал мотомехвойска пр-ка в р-не АЗАРОВКА — КОСТОБОБР. При этом девяткой самолетов было уничтожено до 40 танков и 100 автомашин. В этом полете тов. ГАРБУЗ проявил мужество и отвагу, после бомбометания продолжал своим экипажем штурмовку остатков разбитой мотомехколонны противника — уничтожил до 50 гитлеровцев.

1.9.1941 г. в качестве ведомого дважды бомбардировал переправы и войска пр-ка в р-не: СМИЧИН — СЕДНЕВ и СЕДНЕВ — КОНОТОП. Переправа противника была разбита, сорвана переправа войск, экипаж тов. ГАРБУЗА истребил до 50 гитлеровцев.

3.9.1941 г. одиночным экипажем производил разведку войск противника в р-не КОСТОБОБР — ОРЛОВКА — Н. СЕВЕРСКИЙ. В полете был атакован двумя “МЕ-109”. Самолет был подожжен. В этом полете тов. ГАРБУЗ проявил хладнокровие и выдержку, посадил горящий самолет и спас жизнь всего экипажа. Пробиваясь в течение суток по лесам и болотам, привел экипаж в свою часть».

За первые три месяца боев Великой Отечественной войны практически все бомбардировщики СБ приграничных округов были утрачены. По состоянию на 1 октября 1941 года на фронте оставалось всего 130 самолетов этого типа (из них 83 исправных).

В октябре 1941 года Александра Гарбуза вместе с другими летчиками направили на переобучение на штурмовик Ил-2. В процессе освоения новой для себя техники у многих стали возникать проблемы. СБ был самолетом более скоростным, двухмоторным, с большой дальностью полета и высотным потолком. Ил-2 после него многие воспринимали как-то не очень. Один мотор, высотность малая, скорость меньше почти на 100 км. Кое-кто посчитал, что легко освоит штурмовик. А он оказался довольно строгим в управлении. В результате несколько человек разбились во время учебных полетов.

Ил-2 начали производить незадолго до войны, в феврале 1941 года. Он стал самым массовым боевым самолетом в истории, всего было выпущено более 36 тысяч штук. За характерную форму фюзеляжа штурмовик получил в Красной армии прозвище «горбатый». Другим популярным названием было «летающий танк».

Немецкие летчики за живучесть и недостаток маневренности называли его Betonflugzeug — «бетонный самолет», или Zementbomber — «цементный бомбардировщик». Наземные войска вермахта, испытавшие на себе в полной мере мощь штурмовых ударов Ил-2, называли его «мясорубкой» (Fleischwolf) или «черной смертью».

Из вооружения у Ил-2 имелись две 23-мм пушки и два пулемета ШКАС. Самолет нес на себе 400–600 кг бомб и до 8 реактивных снарядов. Броня корпуса и кабины пилота увеличивала живучесть машины и позволяла наносить штурмовые удары по различным наземным целям с малых высот 400–1000 метров на пологом пикировании.

Но все же незавидная участь была у летчиков-штурмовиков. Их средняя выживаемость в первый год войны не превышала 9 –11 боевых вылетов, а в середине войны — около 26.

С 19 июня 1942 года лейтенант А.И. Гарбуз принимает участие в боевых действиях в составе 448-го штурмового авиаполка 281-й штурмовой авиадивизии. Представляя его в сентябре 1942 года к правительственной награде, командование полка отмечало: «На Волховском фронте на самолетах ИЛ-2 совершил 11 боевых вылетов. В боевой работе своим героизмом на поле боя, своей ненавистью к врагу во многом способствовал укреплению наступательного духа, презрения к смерти, изжития элементов трусости у летного состава полка. Им воспитан замечательный молодой летчик старшина СЕРЕДИНОВ1.

9.7.42 г. в качестве ведущего звена производил уничтожение живой силы и артпозиций, расположенных в роще в р-не КИРШИ. Задание звеном выполнил отлично, как сообщило наземное командование, немцы всю ночь вытаскивали трупы солдат и офицеров. За отличное выполнение задания звено тов. ГАРБУЗ получило БЛАГОДАРНОСТЬ от командующего 4-й Армии Генерал-лейтенанта ГУСЕВА и командующего ВВС ВФ Генерал-майора авиации ЖУРАВЛЕВА.

11.7.42 г. в качестве ведущего звена уничтожал огневые средства и живую силу пр-ка на участке от КИРИШИ до Ж.Д. моста через р. ВОЛОХОВ в полосе южнее 200 м, выполнив задание, тов. ГАРБУЗ увидел переправляющегося пр-ка на баржах через р. ВОЛХОВ. РС-ми и пулеметно-пушечным огнем в паре с тов. СЕРЕДИНОВЫМ атаковал пр-ка, потопил 2 баржи с солдатами и техникой, грузом пр-ка.

3.8.42 г. в качестве ведущего звена