С 1953 года жил с родителями в Октябрьском (Башкирская АССР)[1]. После 8-го класса учился в ГПТУ № 30, затем работал старшим оператором в нефтяной компании «Башнефть». Служил авиамехаником в ГСВГ, затем работал главным специалистом на кожевенном заводе; вступил в КПСС. Одновременно с отличием окончил вечернее отделение Октябрьского нефтяного техникума имени С. Кувыкина.
Переехав в Когалым, работал в «Главтюменнефтегазе» — слесарем, мастером, затем начальником цеха (1978—1982). В 1983—1990 годы работал в нефтегазодобывающем управлении «Повхнефть» (начальник цеха, начальник управления технологическим транспортом, заместитель начальника управления), в 1987—1990 — в нефтегазодобывающем управлении «Когалымнефть» (начальник центральной базы, заместитель начальника управления), в 1990—1992 — начальником нефтегазодобывающего управления «Тевлиннефть».
В 1992 году заочно окончил Уфимский нефтяной институт. В 1992—1993 годах — главный инженер «Лукойл-Когалымнефтегаза».
В 1967—1987 годы — Служба в силовых органах.
В 1992—1993 годы — исполнительный директор, директор Департамента зарубежных проектов нефтяного концерна «Лангепасурайкогалымнефть».
С 1993 года — Вице-президент ОАО «Лукойл» — начальник Главного управления по общим вопросам, корпоративной безопасности и связи.
С 1996 года — вице-президент — начальник Главного Управления по общим вопросам и социальному развитию ОАО «Лукойл».
В 1998—2002 годах — председатель Совета директоров ЗАО «Агропромышленная фирма „Лукойл-Каскара“».
С 1998 года — член Совета директоров ЗАО «Аэролизинг».
В 1999 году защитил диссертацию по теме «Разработка механизма принятия стратегических решений по направлениям развития нефтяной компании (На примере ОАО „Лукойл“)».
С 1999 года — председатель Совета директоров ЗАО «Автотранссервис-Л».
С 2000 года — председатель Совета директоров ЗАО «Лукойл-Авиа», председатель Совета директоров ОАО «Лукойл-Арктик-Танкер», председатель Совета директоров ОАО «Лукойл-Нефтегазмаш», председатель Совета директоров ОАО «Лукойл-ОЗОНИГ».
С 2001 года — член Наблюдательного совета ЗАО «Центр Сервис-Л», председатель Совета директоров ЗАО «Лукойл-ИНФОРМ», член Совета директоров ЗАО «Агентство „ЛУКОМ-А“», председатель Совета директоров ЗАО «Транспортная компания „Лукойл-ТРАНС“».
В 2003 году защитил диссертацию по теме «Стратегия развития обеспечивающих систем нефтяной компании (На примере ОАО „Лукойл“)».
С 2003 года — член Попечительского совета Некоммерческой организации «Благотворительный фонд „Лукойл“».
Был членом Совета директоров ОАО «Новороссийский морской торговый порт».
Награждён орденом и десятью медалями.
25 сентября 2008 года Анатолий Барков уменьшил свою долю в ОАО «Лукойл» до 0,066 %, подарив 75 000 акций своей супруге. Однако, потом решил выкупить акции компании с организованного рынка путём buy-back, аргументируя это необходимостью поддержать компанию.
25 февраля 2010 года Анатолий Барков был госпитализирован после ДТП на Ленинском проспекте в Москве. В результате аварии погибла водитель Citroën С3 и смертельные ранения получила пассажирка этого автомобиля, столкнувшегося с Мercedes S-500.
3 сентября 2013 вице-президент по общим вопросам, корпоративной безопасности и связи нефтяной компании «Лукойл» Анатолий Барков, ставший 2,5 года назад участником громкого ДТП на Ленинском проспекте, освобожден от должности в связи с выходом на пенсию.
С 2013 года советник президента Лукойла Вагита Алекперова.