Атанас Атанасов е роден на 15 септември 1955 г. в София. През 1980 г. завършва ВИТИЗ "Кр. Сарафов", специалност "Актьорско майсторство за драматичен театър" в класа на проф. Сашо Стоянов. Работил е в Драматичния театър в Сливен, в театър "Българска армия", в Народен театър "Иван Вазов", а от 2002 г. е актьор на свободна практика. Играл и в спектакли на Малък градски театър "Зад канала", Театър 199, Младежки театър “Н. Бинев”, НДТ "Сълза и смях", Сатиричен театър "Ал.Константинов", НТ "Ив.Вазов". Сред многобройните постановки, в които е участвал, са "Хамлет", "В полите на Витоша", "Дванайсета нощ", "Верона", "Есенна соната", "Майстори", "Английската любовница" и др. Някои от по-значимите му участия в киното са във филмите "Характеристика",  "АкаТаМуС", "Жребият", "Подгряване на вчерашния обед", "Емигранти", както и в телевизионните сериали "Дом за нашите деца",  "Неизчезващите", "Църква за вълци". Участвал е и в редица международни продукции, сред които "Изток-Запад", "Любовна комедия", "Сорая", "Кефалония",  "Trade routes" и др.
От 1991 г. е преподавател по актьорско майсторство в НАТФИЗ "Кръстьо Сарафов". Със студентите си реализира дипломните спектакли: "Голгота" по Ек. Томова, "Шиташи" по К.Абе, "Отело" по Шекспир, "Да бъдеш Дж.Фостър" на Бет Хенли. През 1996 г. му е присъдено научното звание "Доцент". През 2002 г. му е присъдено научното звание "Професор”, а през 2008 г. получава образователно-научна степен "Доктор".