Anatol Petrencu s-a născut pe 22 mai 1954, la Căușeni. Este licențiat al Facultății de Istorie a Universității de Stat din Moldova (USM, 1980). Și-a început cariera în calitate de asistent universitar la Catedra de Istorie Universală a USM. După doi ani de muncă la catedră (1980-1982), și-a făcut studiile de doctorat la Institutul pentru Economia țărilor socialiste din cadrul Academiei de Științe a URSS (1982-1985). În 1986 a susținut teza de doctorat cu tema „Relațiile româno-italiene în anii '70 – prima jumătate a anilor '80 ai secolului al XX-lea”, iar în 1998 devine doctor habilitat în științe istorice cu lucrarea „Politica României privind Basarabia în 1940-1944”. Din 1999, este profesor universitar, transmite Ultimelestiri.md cu referire la Moldpres.md.
În anii 1990-1992, a deținut funcția de decan al Facultății de Istorie a USM, iar în perioada 1998-2006 a fost președinte al Asociației Istoricilor din Republica Moldova și din 2021 este președinte al Asociației Istoricilor „Alexandru Moșanu”. Între 2006 și 2010 a fost președintele Partidului Mișcarea Acțiunea Europeană. Din octombrie 2010 este directorul Institutului de Istorie Socială „ProMemoria”.
Una dintre preocupările sale permanente este participarea României la cel de-al Doilea Război Mondial și istoria Basarabiei în anii celei de-a doua conflagrații mondiale. În urma cercetării documentelor de arhivă și în muzeele militare (România, R. Moldova, Federația Rusă, Ucraina ș.a.), a publicat studii monografice referitoare la acest subiect, inclusiv „Basarabia în timpul celui de-al Doilea Război Mondial (1939-1945)”, apărută în mai multe ediții.
O altă preocupare a sa este studierea problemei poloneze în anii celui de-al Doilea Război Mondial (Masacrul de la Katyn, modificarea frontierelor Poloniei, comunizarea/sovietizarea etc.). Pentru contribuțiile sale la cercetarea problemei poloneze, în 2010, președintele Poloniei, Bronislaw Komorowski, i-a conferit Ordinul „Crucea de Merit de Argint”, iar în 2013, statul polonez i-a acordat medalia ”ProMemoria”. Este redactor-șef al revistei bianuale „ProMemoria”, preocupată de recuperarea memoriei colective.
Anatol Petrencu este membru de onoare al Academiei Civice (București, președinte – Ana Blandiana) și membru de onoare al Academiei Oamenilor de Știință din România (2014). În 2010, a fost distins cu Ordinul ”Gloria Muncii”, iar în 2014 – cu Ordinul Onorific al României ”Serviciul credincios” în grad de Comandor. De asemenea, i s-au acordat și alte distincții naționale și internaționale.
