Образование высшее: в 1978 году окончил МГИМО МИД СССР.
Доктор политических наук.
Имеет дипломатический ранг Чрезвычайного и Полномочного Посла, присвоенный в июле 2007 года.
Действительный государственный советник Российской Федерации 1 класса.
Владеет английским и бирманским языками.
В системе МИД с 1978 года. Занимал различные должности в центральном аппарате Министерства и за рубежом.
В 2002 - 2004 гг. - посол по особым поручениям МИД России.
В 2004 - 2011 гг. - директор Департамента по вопросам безопасности и разоружения, член коллегии МИД России.
В 2011 - 2016 гг. - заместитель Министра обороны Российской Федерации.
В 2016 - 2017 гг.- заместитель Министра иностранных дел Российской Федерации. Курировал общие вопросы военно-политической безопасности.
21 августа 2017 г. Указом Президента Анатолий Иванович Антонов назначен Чрезвычайным и Полномочным Послом Российской Федерации в Соединённых Штатах Америки и Постоянным наблюдателем Российской Федерации при Организации американских государств в Вашингтоне, Соединённые Штаты Америки, по совместительству.
