13 листопада 2024 року молодший сержант Анатолій Молочко був призваний на військову службу по мобілізації до 15 мобільного прикордонного загону Державної прикордонної служби України.

За час проходження військової служби зарекомендував себе відповідальним та дисциплінованим військовослужбовцем. Старанно та віддано виконував свій конституційний обов’язок із захисту держави. Відданий народу України, вірний Конституційному обов’язку.

З січня по квітень 2025 року молодший сержант Анатолій Молочко в складі підрозділу виконував бойові завдання в підпорядкуванні угруповання військ «Курськ» на Сумському напрямку.

Молодший сержант Анатолій Молочко, перебуваючи на посаді кулеметника, активно долучався до виконання бойових завдань та ніколи не стояв осторонь. Під час виконання завдань підрозділом неодноразово брав участь в прямих бойових зіткненнях з противником, разом з побратимами здійснював відбиття штурмових дій противника, евакуацію поранених та полеглих побратимів.

23 лютого 2025 року противник розпочав штурмовий наступ до позиції відділень підрозділу в районі н.п. лєбєдьовка суджанського району курської області російської федерації. Разом з побратимами, молодший сержант Анатолій Молочко розпочав наступальний бій у відповідь, з метою недопущення втрати та заволодіння ворогом позицій Сил оборони України. В цей час російські загарбники здійснили удар з застосуванням безпілотного літального апарату, в результаті якого Анатолій Молочко отримав осколкові поранення обличчя та тіла. Від евакуації військовослужбовець відмовився та продовжив зосереджувати всі свої зусилля у нанесенні максимальних втрат противнику. В результаті бою ворог залишив свої наміри щодо продовження наступу та відступив. Через деякий час молодший сержант Анатолій Молочко був евакуйований до лікувального закладу. Після проходження лікування та реабілітації повернувся в підрозділ і продовжив виконувати бойові завдання.

15 квітня 2025 року молодший сержант Анатолій Молочко виконував бойові завдання на позиції відділення «Хвиля» в районі н.п. олешня російської федерації. Ворог здійснив удар FPV-дроном по позиції, внаслідок чого молодший сержант Анатолій Молочко отримав осколкові поранення несумісні з життям та загинув на місці.

За особисту мужність і самовіддані дії, виявлені у захисті державного суверенітету та територіальної цілісності України, вірність військовій присязі молодший сержант Молочко Анатолій Миколайович нагороджений медаллю «За військову службу Україні» (посмертно).