Анатолий Александрович родился 27 сентября 1948 года в с. Михайловка Башкирской АССР. После окончания средней школы работал фрезеровщиком. Осенью 1967 года был призван на военную службу во внутренние войска МВД СССР. В 1972 году окончил Саратовское военное училище МВД СССР имени Ф.Э. Дзержинского, а в 1982 году с отличием окончил Военную академию имени М.В. Фрунзе. Он прошел путь от курсанта до генерал-полковника.
С октября 1984 года Анатолий Александрович продолжает службу в спецчастях внутренних войск в должностях начальника штаба, командира части, заместителя командира соединения.
После окончания в 1991 году Военной академии Генерального штаба командовал соединением, возглавлял спецчасти внутренних войск по охране важных государственных объектов и специальных грузов. С июля 1993 года – заместитель командующего внутренними войсками - начальник управления боевой подготовки ГУКВВ.
С 1995 года, в сорок семь лет, он стал командующим внутренними войсками МВД России и назначен командующим объединенной группировкой федеральных войск на территории Чеченской Республики. Участник переговорного процесса с лидерами незаконных вооруженных формирований, генерал-полковник Анатолий Романов отвечал за разработку и реализацию так называемого военного блока вопросов. В сферу его забот входили самые острые проблемы, рожденные вооружённым противостоянием: соблюдение режима прекращения огня, разоружение боевиков и прием оружия от населения, ликвидация автономных и никому не подчинявшихся бандгрупп, установление местных органов власти во множестве населенных пунктов.
Его всегда отличала железная твердость в управлении, умение довести до конца любое начатое дело, уникальная способность так организовывать людей, что каждый из них не только знал цель отдельной задачи, но и понимал свою человеческую и профессиональную ответственность за ее выполнение.
6 октября 1995 года были назначены переговоры с одним из лидеров сепаратистов Асланом Масхадовым. В этот же день за несколько часов до переговоров генерал Романов выехал в аэропорт Северный для встречи с Русланом Хасбулатовым — видным политическим деятелем чеченского происхождения, не единожды предлагавшим свою кандидатуру в роли посредника для урегулирования конфликта, чтобы обсудить некоторые из вопросов для переговоров. В Грозном в тоннеле под железнодорожным мостом на площади Минутка во время следования его колонны взорвался радиоуправляемый фугас. УАЗ генерала Романова оказался в центре взрыва. Анатолий Романов был тяжело ранен и впал в кому, вследствие чего он до сих пор, несмотря на усилия врачей, находится в тяжелом состоянии.
5 ноября 1995 года указом Президента Российской Федерации № 1075 за мужество и героизм, проявленные при выполнении специального задания, генерал-полковнику Анатолию Романову присвоено звание Героя Российской Федерации.
