На фронт Арсений Иванович Степанов попал в сентябре 1941 года, ему только исполнилось 20 лет. За плечами у него была Батайская военно-авиационная школа пилотов, Калининский аэроклуб и 8 классов школы №9. Впереди — война.
20-летний пилот 92-го истребительного авиационного полка 44-й истребительной авиационной дивизии 6-й армии Юго-Западного фронта, сержант Степанов уже через два месяца после начала службы имел на личном счету «48 боевых вылетов на разведку и штурмовку вражеских войск, уничтожил 3 танка, 5 автомашин с грузом, около 50 подвод с вооружением, большое количество живой силы противника».
За образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм Указом Президиума Верховного Совета СССР от 20 ноября 1941 года сержанту Арсению Ивановичу Степанову было присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». Он был первым уроженцем Твери (тогда Калинина), удостоенным этой высокой награды. Второй орден Ленина семья летчика получит после его гибели.
13 мая 1942 года командир звена лейтенант Арсений Степанов погиб в районе хутора Тарасовка Кегичевского района Харьковской области. Летчик-истребитель при выполнении разведки войск противника был сбит огнем зенитной артиллерии. Его горящий самолет врезался в землю на опушке леса в нескольких километрах от хутора. Ему было всего 20 лет.
На одной из центральных улиц поселка Кегичевка он был похоронен в братской могиле вместе с погибшими семью участниками местного подполя. В постамент памятника вмурована капсула с землей 26 братских могил Кегичевского района, где нашли свой покой 4625 солдат и офицеров Советской Армии.
