Во время Великой Отечественной войны в действующей армии с июня 1941 года. Сражался на Западном, Сталинградском, Ленинградском и 3-м Белорусском фронтах в качестве стрелка-бомбардира, стрелка-бомбардира звена, штурмана звена, штурмана эскадрильи.
В 24 марта 1945 года совершил 182 боевых вылета на пикирующем бомбардировщике Пе-2 на бомбардирование военных объектов противника – укреплений, железнодорожных станций, аэродромов, артиллерийских и миномётных батарей, мостов, скоплений техники и войск противника, эшелонов, танковых и автомобильных колонн. Кроме того, совершал боевые вылеты на разведку армейского, фронтового и глубокого тылов противника.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 29 июня 1945 года за образцовое выполнение боевых задач, отвагу и героизм, проявленные при на несении бомбовых ударов по врагу, Малину Анатолию Петровичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда».
После окончания войны продолжал службу в Военно-Воздушных силах. В 1947 году окончил высшую офицерскую авиационную школу штурманов. С 1957 года майор А.П. Малин – в запасе. Жил и работал в Тамбове.
Скончался 17 декабря 1998 года. Похоронен в Тамбове на Воздвиженском кладбище.
Награждён орденом Ленина (29.06.1945), 3-мя орденами Красного Знамени (06.02.1944; 03.12.1944; …), орденом Александра Невского (19.04.1945), 2-мя орденами Отечественной войны 1-й степени (21.06.1944; 11.03.1985), 2-мя орденами Красной Звезды (27.07.1943; …), медалями, в том числе «За оборону Сталинграда» и «За оборону Ленинграда».