Анатолій народився у селищі Нью-Йорк Донецької області. Закінчив Донбаський державний коледж технологій та управління, здобув фах гірничого механіка. Після строкової військової служби вступив до школи міліції в Маріуполі. До 2014 року працював у міліції Ясинуватського району, а також був супроводжуючим у потягах.
У 2016 році чоловік приєднався до лав Збройних сил України. Служив у 53-й окремій механізованій бригаді імені князя Володимира Мономаха. Захищав позиції майже у всіх гарячих точках Донецької та Луганської областей.
За декілька місяців до початку повномасштабного вторгнення його підрозділ було переведено на першу лінію оборони на Волноваському напрямку. Там Анатолій разом із побратимами і зустрів велику війну. За кілька днів до загибелі він отримав контузію, прикриваючи собою побратима, але відмовився від госпіталізації та продовжив боронити рідні землі від окупантів. Однак до перемоги йому дожити не судилося.
«Він став моїм янголом-охоронцем. Мені дуже його не вистачає. Якби він хоч на хвилинку повернувся і дізнався, як склалося моє життя…» – каже донька загиблого.
Посмертно солдат Панасенко нагороджений орденом «За мужність» ІІІ ступеня.
Тіло воїна залишилося на полі бою через інтенсивні бої. Рідні сподіваються, що після звільнення тих територій вони зможуть гідно поховати свого захисника.
В Анатолія залишилися мама Наталя та донька Валерія.