Герой Советского Союза (21.04.40). Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, Отечественной войны 1-й степени, Красной Звезды, медалями.
Окончил среднюю школу, работал токарем на Харьковском заводе «Серп и Молот». Окончил Харьковский аэроклуб.
В РККФ с 1935 г. Окончил Харьковскую военную школу летчиков и летчиков-наблюдателей. Член ВКП(б) с 1939 г.
Участвовал в советско-финской войне. Был командиром отряда 12-й отдельной истребительной авиационной эскадрильи 61-й истребительной авиационной бригады ВВС БФ. В воздушных боях сбил 2 самолета противника лично и 1 в группе.
2.02.40 г. при возвращении с боевого задания спас экипаж советского самолета, упавшего на территории, занятой противником.
21.04.40 г. старшему лейтенанту Нефедову Анатолию Ивановичу было присвоено звание Герой Советского Союза.
Участвовал в Великой Отечественной войне с июня 1941 г. В июне-июле 1941 г. командовал 5-й эскадрильей 5-го иап ВВС БФ.
8.07.41 г. 5-я эскадрилья вылетела с аэродрома Хаапсалу на штурмовку колонны противника в районе Пярну. Над целью капитан Нефедов был тяжело ранен в голову осколком зенитного снаряда. Раненый, он сумел посадить самолет на свой аэродром.
После излечения был направлен в Военно-Морскую академию, которую окончил в 1943 г.
В 1943-45 гг. был помощником начальника, а затем начальником штаба 27-го иап ВВС ВМФ. Награжден орденами Красного Знамени и Отечественной войны 1-й степени.
Всего совершил 247 боевых вылетов, провел 113 воздушных боев, лично и в группе сбил 13 самолетов противника.
После войны продолжил службу в ВВС ВМФ. Был заместителем командира по огневой и тактической подготовке 329-го иап ВВС ЧФ.
С 1949 г. - начальник КП ПВО Черноморского флота, а затем начальник штаба истребительной авиадивизии на Северном и Балтийском флотах.
В 1955 г. награжден орденом Красной Звезды.
С 1962 г. полковник Нефедов в запасе.