Родился в  1924 году  в селе Париж Нагайбакского района Челябинской области. После окончания 7 классов в 1939 году начал работать в Астафьевской МТС электросварщиком. Работал до призыва в РКК. Был призван в 1942 году Нагайбакским РВК и направлен на учебу в Таллиннское военно-пехотное училище, по окончании которого Семенову было присвоено звание младшего лейтенанта.  22.03.1943 года Семенов А.И. назначен командиром взвода   ПТР 116 отдельной морской бригады Брянского фронта, а с июля 1943 года  командиром  взвода    ПТР 1326 стрелкового полка Центрального фронта. В составе этого же полка участвует в битве на Курской дуге, в боях на 2-м Белорусском фронте.

      В 1944 году Анатолий Ильич награжден орденом Красной звезды. Ему дается следующая характеристика в наградном листе: «В Боях за освобождение Советской Прибалтики товарищ Семенов показал себя смелым, решительным, тактически грамотным командиром». В этот период он уже в звании старшего лейтенанта.

      За военный период у Анатолия Ильича были одно тяжелое и два легких ранения. По состоянию здоровья он в апреле 1945 года был отправлен в запас, вернулся в родное село и работал в совхозе электросварщиком вплоть до самой пенсии.