Анатолий Иванович Павлов родился в 9 февраля 1930 года в Киеве в семье служащего.
Окончил 10 классов Ленинградского военно-морского подготовительного училища. В 1948 году призван в Военно-Морской Флот. В 1952 году окончил 1-е Балтийское высшее военно-морское училище (Ленинград), в 1955 году - Высшие офицерские курсы и в 1968 году - Военно-морскую академию (командный факультет).
До 1955 года Анатолий Павлов служил на надводном корабле типа «большой охотник» Краснознамённого Балтийского флота, затем на дизель-электрических подводных лодках Северного флота.
С 1959 года проходил службу на атомных подводных лодках «К-21» и «К-418», в том числе ему выпала высокая честь командовать одной из первых стратегических атомных подводных лодок «К-418».
С февраля 1971 года - заместитель командира, а с 1973 года капитан 1-го ранга А.И. Павлов - командир 18-й дивизии 3-й флотилии подводных лодок Краснознамённого Северного флота.
В 1975-79 годах контр-адмирал А.И. Павлов – командир 13-й дивизии подводных лодок 3-й флотилии подводных лодок Краснознамённого Северного флота. Под его командованием с 23 января по 10 апреля 1976 года осуществлён подводный переход атомных подводных лодок «К-455» и «К-490» и океанографического исследовательского судна «Байкал» с Северного на Тихоокеанский флот южным маршрутом через Атлантический и Тихий океаны, с проходом по проливу Дрейка. За 78 суток подводные лодки прошли в подводном положении около 21 тысячи миль. Переход завершился успешно.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 24 июля 1979 года за успешное выполнение заданий командования и проявленные при этом мужество и героизм контр-адмиралу Павлову Анатолию Ивановичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
С 1979 года - командующий 2-й флотилией атомных подводных лодок Краснознамённого Тихоокеанского флота на Камчатке. 7 мая 1980 года ему было присвоено звание вице-адмирала.
С 1983 года - начальник Высших специальных офицерских классов ВМФ (Ленинград). С августа 1987 года - заместитель начальника Военно-морской академии имени А.А. Гречко.
С сентября 1990 года - в запасе. В этом же году стал кандидатом военных наук. Жил в Санкт-Петербурге.
Скоропостижно скончался 27 ноября 2000 года. Похоронен на Серафимовском кладбище Санкт-Петербурга.
Навигатор: Морской Хронограф Calendar