Анатолий Алексеевич Панфилов родился 1 февраля 1951 года в городе Сортавала в Карелии. В 1974 году он окончил факультет радиоэлектроники летательных аппаратов Московского авиационного института. Во время учёбы Панфилов проявил себя как активный человек: участвовал в деятельности профкома, работал в студенческом отряде.
Окончив институт, Панфилов устроился на Московский телевизионный завод, где трудился мастером и начальником технического бюро цеха, затем в течение 10 лет работал на предприятиях военно-промышленного комплекса. В 1990-е годы Анатолий Алексеевич занялся предпринимательством, в частности открыл производство бутилированной воды.
В апреле 1993 года он решил заняться общественной деятельностью и возглавил российское экологическое движение «Кедр». Спустя год на базе движения образовалась партия «Кедр», которая во время всеобщей перерегистрации в 2002 году получила новое название: Российская экологическая партия «Зелёные».
Ранее, в 1995 году, партия «Кедр» приняла участие в выборах в Государственную Думу. В первую тройку тогда кроме самого Анатолия Панфилова вошли бизнесмен Артем Тарасов и телеведущий Леонид Якубович. Однако партия набрала всего 1,39 процента голосов, чего оказалось недостаточно для прохождения в парламент.
Несмотря на неудачные выборы, Анатолий Алексеевич продолжил общественную деятельность. В 1996 году он стал председателем палаты по экологии и природным ресурсам в консультационном совете при президенте России.
В январе 2000 года инициативная группа выдвинула Панфилова в качестве кандидата на пост президента страны, однако в самих выборах глава экологической партии не участвовал. Не самыми успешными стали и выборы в Государственную Думу 2003 года: партия «Зелёные» набрала всего 0,41 процента голосов избирателей.
И все же авторитет самого Анатолия Панфилова при этом продолжал расти. В феврале 2005 году он стал членом Общественного экологического совета при Министерстве природных ресурсов РФ. Первый успех на выборах пришел к партии Панфилова в 2007 году: её представитель, Эльвира Суркова, попала в Самарскую губернскую Думу.
В октябре 2008 года «Зелёные» решили объединиться со «Справедливой Россией», а сама партия стала движением, чтобы её члены смогли войти в «СР». Лидером движения остался Анатолий Панфилов. Он же с 2008 по 2012 год был одним из секретарей Центрального совета «Справедливой России».
В феврале 2012 года участники съезда движения «Зелёные» приняли решение восстановить партию, что и было сделано. Её председателем вновь избрали Анатолия Алексеевича Панфилова, этот пост он занимал до мая 2021 года, когда на внеочередном съезде Российской экологической партии «Зелёные» был отправлен с поста председателя в отставку. С 2022 года он занимает пост председателя совета по экологической политике Партии возрождения России. Живёт и работает в Москве.