Анатолий Владимирович Попов родился 16 января 1924 года на хуторе Изварино Краснодонского района.
В 1942 году окончил 10 классов Первомайской средней школы.

В августе 1942 года Анатолий вместе с Майей Пегливановой и Улей Громовой создал в поселке Первомайка подпольную молодежную группу, которая в октябре влилась в «Молодую гвардию».

В эти дни в оккупированном Краснодоне Попова приняли в комсомол, ему было выдано временное комсомольское удостоверение за № 4.
По указанию штаба Попов осуществлял оперативное руководство Первомайской боевой группой, принимал участие во многих боевых операциях.

В начале января Попов одним из первых был арестован и после пыток расстрелян и сброшен в шурф шахты № 5.
Похоронен Анатолий в братской могиле героев «Молодой гвардии» на центральной площади города Краснодона.