К июню 1941г. в составе 93 дальнего бомбардировочного авиаполка 18 авиадивизии дальнего действия. Командир полка полковник Курочкин Александр Филиппович. Полк имел на вооружении самолеты ДБ-3ф, базировался на аэродроме Скоморохи у г.Бердичев. В июне полк базировался в летних лагерях Журбинцы (в 16км. северо-восточнее г.Бердичев).

22 июня 1941г. полк был поднят по тревоге и приведен в боевую готовность №2. Самолеты полка были распределены по оперативным аэродромам- 1 и 2 авиаэскадрильи (АЭ)- Бровки, 3 АЭ- Лещин, 4 и 5 АЭ, штаб полка- Журбинцы.

23 июня 1941г. 9 самолетов 1 АЭ (в 05-29) и 7 самолетов 4 АЭ (в 05-46) вылетели на уничтожение мотомеханизированных частей и танков противника на дорогое Грубешов (Польша) через Владимир-Волынский на Луцк.

9 самолетов полка в 19-50 вылетели на уничтожение заводов в г.Краков.

24 июня полк боевых вылетов не производил.

Следующие дни боевой работы полка: 25-28 и 30 июня (на 30 июня в составе полка осталось 15 самолетов, аэродром базирования- Шельпаховка (Уманьский р-н), 01-04, 06-11, 12 (перебазирование не аэродром Парасковеевка (под Полтавой), 13-18.

25 июля  Анатолий Алексеевич выполнил разведывательный вылет в район Житомир- Бердичев.

Следующие дни боевой работы полка: 26, 30, 31 июля. 01,02, 06-11, 14-18 августа.

18 августа полк перешел на новое штатное расписание- 3-х эскадрильный состав.

21 августа полк вошел в состав 52 авиадивизии дальнего действия и был преобразован в 98 дальний бомбардировочный авиаполк. Аэродром базирования- Обоянь.

30 августа экипажи вылетели на бомбардировку танков и пехоты противника в район северо-западнее Трубчевска.

31 августа экипажи 2 и 3 авиаэскадрильи вылетели в район Почеп. В 11-30 с высоты 1300м. бомбили скопление танков и пехоты противника у с.Старопочепье.

Следующие дни боевой работы полка: 01,02, 06-10, 13-27 сентября.

14 сентября 1941г. самолеты полка в 17-35 с высоты 3300 бомбардировали скопление вражеских войск на северном берегу р.Сейм северо-восточнее г.Батурин (Черниговская обл.). Над станцией Алтыновка (Сумская обл.) были обстреляны сильным огнем зенитной артиллерии. Над целью были атакованы 7 истребителями Ме-190 (Мессершмитт). 

Из-за отказа левого мотора экипаж младшего лейтенанта Титаренко вынужденно сел у станицы Дьяконовка (в 20км. западнее Курска). Самолет требует полевого ремонта, экипаж невредим.

28 сентября 1941г. группа бомбардировщиков в 09-00 с высоты 2000м. бомбила скопление мотомеханизированных частей противника на опушке леса в 7км. восточнее Полтавы. Над целью были обстреляны огнем зенитной артиллерии, затем, атакованы группой из истребителей Ме-109 (Мессершмитт). По докладу вернувшихся экипажей, над целью загорелись самолеты командира 2 АЭ капитана Кандыбина Сергея Михайловича и младшего лейтенанта Титаренко Анатолия Алексеевича. Из самолета Титаренко с парашютами выбросились два человека, из самолета Кандыбина- один.

Из экипажа: летчик младший лейтенант Титаренко Анатолий Алексеевич, стрелок-бомбардир младший лейтенант Круглов Михаил Иванович, воздушные стрелки-радисты младший сержант Комаров Андрей Михайлович и младший сержант Магаляс Василий Фомич- возвратился в полк 06 ноября 1941г. летчик Титаренко.

С 14 сентября 1943г. лейтенант Титаренко в составе 44 запасного авиаполка полка.

12 апреля 1944г. направлен в 194 отдельный авиаполк.

Награжден медалью «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

Лейтенант Титаренко был уволен в запас 19 августа 1946г.

Указом Президиума ВС СССР от 06 мая 1956г. Анатолий Алексеевич был награжден орденом Отечественной войны II степени.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны I степени.