Анатолий Дмитриевич Заболоцкий родился 16 сентября 1935 года в крестьянской семье в деревне Сыда Краснотуранского района Красноярского края.
Среднюю школу окончил в Абакане (Республика Хакасия) в 1953 году. В сентябре 1954 года стал учиться на операторском факультете Всесоюзного государственного института кинематографии.
После окончания ВГИКа (1959), с 1 октября 1960 года работал кинооператором на «Беларусьфильме», где, по собственному признанию, «с головой ушел в работу на студии, до 1969 года даже не используя положенных отпусков». Впоследствии работал на киностудиях «Таллинфильм», имени М. Горького, «Мосфильм». Участвовал в создании 15 художественных и 8 документальных фильмов. Среди них «Альпийская баллада», «Через кладбище», «Печки-лавочки», «Калина красная», «Целуются зори», «Обрыв» и другие. Выступил также как актер в фильмах «Слово для защиты», «Печки-лавочки» (нет в субтитрах), как сценарист и режиссер документального фильма «Слово матери» (1979).
С 1977 года занимается художественной фотографией. После 1983 года отошел от кинематографической деятельности, участвуя лишь эпизодически. По его словам: «Я ушел не из кино вообще, а из того кино, которое сегодня культивируется…».
Вышло 26 изданий с фотографиями А. Д. Заболоцкого — книги, альбомы, календари. В их числе два издания книги В. Белова «Лад», книга В. Солоухина «Письма из Русского музея», юбилейное издание «Слово о полку Игореве» — 800 лет" под редакцией академика Д. С. Лихачева, фотокнига «Лик православия». Неоднократно проводились фотовыставки работ А. Д. Заболоцкого в Москве (Совет Федерации, Храм Христа Спасителя), в Абакане, Минусинске и других городах России.
Пишет в мемуарно-публицистическом жанре. Публиковался в журналах «Москва», «Наш современник», «Роман-газета», «Роман-журнал XXI век» и других. Широкую известность получили воспоминания о соратнике и друге В. М. Шукшине «Шукшин в кадре и за кадром. Записки кинооператора» (1998).
Живет в Москве. Член Московской городской организации Союза писателей России, член редколлегии народного журнала «Роман-газета».