Родился 10 октября 1918 года в посёлке Богдановка ныне Табунского района Алтайского края в семье крестьянина. Украинец. Окончил 7 классов. С детских лет Анатолий Емельяненко мечтал стать моряком. Ещё в школьные годы во время каникул он неоднократно с товарищами пускался в плаванья на самодельных плотах и различных лодках по Большому Яровому озеру, что находится недалеко от посёлка Богдановка Табунского района Алтайского края. В 1928 году семья Емельяненко переехала на Кавказ в г. Георгиевск, и Анатолий поступил в неполную среднюю школу. Любознательный мальчик много читает и особенно много интересуется путешествиями, мечтая стать моряком. Мечта стала осуществляться, когда Емельяненко поехал в город Баку и поступил в морской техникум. После окончания техникума Емельяненко направили на танкер «Будённый», где вскоре он стал за его штурвал. В 1939 году способного матроса выдвинули на должность помощника капитана танкера. Осенью того же, 1939 года, Анатолия Емельяненко призвали в армию. Попал он в состав Одесской ВМБ, где окончил морскую учебку, а в 1940 году в связи с формированием Дунайской военной флотилии был переведён на полуглиссер в её состав.

     Служил рулевым в Килийской группе кораблей. В боях три раза был ранен. Участвовал в боях на Дунае, обороне Николаева и Очакова, Керченской операции 1941 года, рейсах на Керченский полуостров в 1942 году, битве за Кавказ, Новороссийской и Керченско-Эльтигенской операциях. В сентябре 1943 года началась Новороссийская десантная операция. В ней мотобот № 13 старшины Емельяненко должен был обеспечить высадку одного из подразделений первого десантного отряда - 255-й бригады морской пехоты. Десантники пересаживались на мотоботы, и их героические командиры, в том числе и Емельяненко, под огнём противника почти 4 часа курсировали к берегу в районе мыса Любви. От сильнейшего артиллерийского огня в мотоботе № 13 были потери среди десантников, он получил несколько пробоин и начал тонуть вблизи берега. С этого момента старшина 2-й статьи Емельяненко стал одним из десантников и с автоматом в руках вступил в уличные бои с противником. К 11 сентября 1943 года он практически израсходовал все боеприпасы и с одной из поредевших рот из 255-й морской бригады пробился к войскам западной сухопутной группы, наступавшей с Малой земли. До 16 сентября 1943 года, до полного освобождения Новороссийска, Емельяненко сражался в пешем строю за этот город-герой. Впоследствии за свои героические действия в ходе десантной операции и боёв в самом Новороссийске старшина 2-й статьи Емельяненко был награждён орденом Красного Знамени.

     После поднятия со дна повреждённый мотобот № 13 был отправлен на ремонт, и Емельяненко «пересел» на мотобот № 6. Вскоре был освобождён весь Таманский полуостров, и войска Северо-Кавказского фронта стали готовиться к десантной операции на Керченский полуостров. Поскольку старшина Емельяненко участвовал в переправах через Керченский пролив, он и его мотобот одним из первых был отобран в состав отряда морского обеспечения Керченского десанта. Керченско-Эльтигенская десантная операция началась в ночь на 1 ноября 1943 года. Несмотря на бушующий шторм, мотобот Емельяненко преодолел водное пространство и без потерь высадил свою группу в районе посёлка Эльтиген. К утру этого первого дня под ураганным огнём противника мотобот № 6 выполнил ещё один рейс к вражескому, а теперь нашему берегу. С 1 ноября Емельяненко делал по 2-3 рейса через Керченский пролив и перевёз не только несколько подразделений 318-й стрелковой дивизии, но и большое количество боеприпасов, оружия и медикаментов героическим защитникам Эльтигена. В эти дни на Таманский полуостров он вывез порядка 180 раненых бойцов. 8 ноября 1943 года, в штормовую погоду совершая свой 15-й поход, мотобот Емельяненко уже вблизи крымского берега был атакован вражеским самолётом. Пулемётная очередь пришлась по моторному отсеку, и он был выведен из строя. Мотобот стал неуправляемым, и гигантские штормовые волны выбросили его на берег в районе Эльтигена. Старшина 2-й статьи Емельяненко и его 2 подчинённых взяли в руки личное оружие и влились в ряды защитников плацдарма. Началась длительная блокада Эльтигенского десанта с моря и воздуха. Старшина Емельяненко, влившись в отряд майора С.А.Борзенко, до 25 ноября сражался на самом южном участке плацдарма и участвовал в отражении всех контратак противника, в том числе и танковых, со стороны мыса Такиль, Тобечика и Камыш-Буруна. 25 ноября он был тяжело ранен, но ввиду изоляции Эльтигенского десанта ещё до 10 декабря 1943 года находился на плацдарме, и в ночь на 11 декабря пробившимися катерами в числе других защитников плацдарма был эвакуирован на Таманский полуостров. Долгий путь в госпиталь у тяжелораненого старшины Емельяненко продолжался более полумесяца.

     Указом Президиума Верховного Совета СССР от 22 января 1944 года за образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм старшине 2-й статьи Емельяненко Анатолию Дмитриевичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда». Об этом отважный моряк узнал в Сочинском госпитале, где долгое время находился на лечении. После выхода из госпиталя он получил в Новороссийске от командования ВМФ высшие награды Родины.

     И на советско-германский фронт больше не попал, а был направлен сначала на курсы младших лейтенантов, а затем, уже в сентябре 1944 года – на Тихоокеанский флот. На ТОФе младший лейтенант Емельяненко был назначен помощником командира сторожевого катера в составе Петропавловской ВМБ. 18 августа 1945 года экипаж его катера участвовал в десантной операции по высадке десанта на остров Сюмусю, 23 августа – на остров Парамушир, а в последующие дни, вплоть до 1 сентября 1945 года – на другие острова Курильской гряды. Здесь, на острове Итуруп, Емельяненко и встретил день капитуляции милитаристской Японии - 2 сентября 1945 года. После окончания войны лейтенант Емельяненко служил на флоте меньше года. Два тяжёлых ранения, полученные в разное время в районе Керчи, давали о себе знать. В 1946 году он вышел в запас и уехал в город Ялта, где прожил всю оставшуюся жизнь.

     Награждён орденами Ленина (22.01.44), Красного Знамени (06.11.43), Отечественной войны 1-й степени (11.03.85), медалями «За отвагу» (16.04.43), «За оборону Одессы», «За оборону Севастополя», «За оборону Кавказа», «За победу над Японией». Умер в 1985 году. Похоронен в Ялте. Именем Героя названа улица в райцентре Табуны Алтайского края. Оно увековечено на Мемориале Славы в городе Барнауле. В Славгороде установлен бюст Героя.