Атанас Атанасов започва да тренира футбол на 8-годишна възраст в школата на Спартак (Варна). През 1986 г. дебютира в първия състав на "соколите" на 17-годишна възраст в мач срещу Марек (Дупница) за Купата на България. Впоследствие играе два сезона за дубъла на Спартак. Пробива в първия състав през 1990/91. За четири сезона изиграва 107 мача и бележи 16 гола - 56 мача с 8 гола в "А" група и 51 мача с 8 гола в "Б" група. Приключва кариерата си на 28-годишна възраст заради тежка контузия.

Бил е треньор на българските отбори "Спартак" (Плевен), "Спартак" (Варна), "Калиакра" (Каварна), "Янтра" (Габрово), "Локомотив" (Мездра) и "Монтана".