Анатолий Долганов родился 12 сентября 1941 года в поселке Рудня, Волгоградской области. В 1959 году окончил среднюю школу, затем - судостроительное училище в Волгограде по специальности сборщик-корпусник. С 1961 по 1964 год проходил службу в рядах Советской Армии.

В 1965 году поступил в Московскую духовную семинарию, которую окончил в 1969 году. В том же году поступил в Московскую духовную академию, которую окончил в 1973 году со степенью кандидата богословия за сочинение по кафедре патрологии на тему «Духовный образ святого апостола Павла по творениям святителя Иоанна Златоуста».

26 декабря 1969 года наместником Троице-Сергиевой Лавры архимандритом Платоном пострижен в монашество с наречением имени в честь святого великомученика Пантелеимона. 14 января 1970 года рукоположен во иеродиакона архиепископом Сергием.

В 1971-1976 годах нес послушание келейника Патриарха Пимена. 2 апреля 1972 года рукоположен во иеромонаха патриархом Московским и всея Руси Пименом. В 1974 году был возведен в сан игумена.

16 февраля 1976 года назначен членом Русской Духовной Миссии в Иерусалиме. 16 июля 1982 года назначен начальником Русской Духовной Миссии в Иерусалиме с возведением в сан архимандрита.

С 1 августа 1986 по май 1987 был наместником возрождавшегося московского Данилова монастыря. По воспоминаниям игумена Кирилла: «С приходом нового наместника положение резко изменилось: службы стали сокращаться, дисциплина падать, не было уже такого тесного единения насельников, как при о. Евлогии».

В 1987 году 17 мая был хиротонисан во епископа Архангельского и Мурманского. Хиротонию совершили Патриарх Московский и всея Руси Пимен, митрополит Одесский и Херсонский Сергий, митрополит Минский и Белорусский Филарет, митрополит Ростовский и Новочеркасский Владимир, митрополит Сурожский Антоний, митрополит Волоколамский и Юрьевский Питирим, архиепископ Зарайский Иов, архиепископ Воронежский и Липецкий Мефодий, епископ Кировский и Слободской Хрисанф и епископ Алма-Атинский и Казахстанский Евсевий.

В 1995 году 27 декабря определением Священного Синода назначен епископом Ростовским и Новочеркасским. 23 февраля 1996 году возведен в сан архиепископа.

В июне 1997 года принимал участие в составе официальной делегации Московского Патриархата в торжествах на Святой Земле, посвященных 150-летию Русской Духовной Миссии в Иерусалиме.

Решением Священного Синода от 6 октября 2010 года назначен ректором Донской духовной семинарии.

В 2011 году 27 июля назначен архиепископом Ярославским и Ростовским. 10 августа прибыл в свою епархию. 11 сентября 2011 года в Свято-Троицком соборе в Щелкове возведен в сан митрополита.

В 2011 году 5 октября освобожден от должности ректора Донской духовной семинарии и назначен ректором Ярославской духовной семинарии.

В 2012 году 15 марта назначен главой новообразованной Ярославской митрополии.

Награжден орденами церковных наград: святого благоверного князя Даниила Московского II степени, преподобного Сергия Радонежского II и III степени, святого преподобного Серафима Саровского II степени, Святого Креста, святого преподобного Серафима Саровского I степени. Из Государственных наград имеет: Орден Александра Невского, Орден Почета и Орден Дружбы.