Anton Golovatyy nació en 1732 en Novy Sanzhary, en la provincia de Poltava, en una familia de un próspero ataman cosaco de Pequeña Rusia. Estudió en la Academia de Kiev, pero no completó su educación, huyendo a la Sich de Zaporozhye. Las razones de este acto son desconocidas, pero probablemente fue inspirado por los ideales cosacos y la actividad militar. En 1757, a la edad de 25 años, se convirtió en cosaco en la Sich.

El historiador Skalkovsky señala que Golovatyy fue un destacado cosaco del kuren de Kuschiv. Gracias a su alfabetización, fue nombrado en el equipo del ataman de la Sich. Cinco años después, fue elegido ataman del kuren, lo que era raro para una persona tan joven. A los 32 años ya comandaba un destacamento de mil hombres en combates contra los tártaros en el río Berd. Golovatyy participó en dos guerras turcas y otras batallas, destacándose especialmente en la toma de la fortaleza en la isla de Berezan, por lo que recibió la Orden de San Jorge.

Anton Golovatyy se destacó no solo como militar, sino también como figura pública. En 1768 se convirtió en escribano y viajó a San Petersburgo por su salario. En 1774 fue enviado a la capital para defender los derechos de los zaporozhianos sobre las tierras. Catalina II prometió perdón y ofreció a los cosacos elegir diputados para las negociaciones. Sin embargo, pronto Potemkin, al no necesitar más a los cosacos, ordenó la destrucción de la Sich.

Después de la destrucción de la Sich, Golovatyy y Sidor Bely intentaron revivir el cosacato. Gracias a los esfuerzos de Golovatyy, los zaporozhianos obtuvieron la oportunidad de servir en el convoy de Catalina II y crear el ejército cosaco del Mar Negro, que se trasladó a Kubán. Golovatyy desarrolló los ordenamientos internos del ejército y abolió el Consejo Militar, lo que fue un paso hacia la propiedad privada de las tierras.

Golovatyy se convirtió en juez militar y en la segunda persona después del ataman Zakhar Chyepiga. A pesar de su popularidad en la corte, los cosacos lo consideraban un hombre astuto. Era un buen padre de familia, se casó con Ulyana Porokhna y tuvo seis hijos y una hija. Tras la muerte de su esposa e hija, su hermana se encargó de la crianza de los niños.

El historiador Fedor Shcherbina describe a Golovatyy como un hombre religioso, defensor de las tradiciones patriarcales. Construyó varias iglesias y donó a la iglesia. Golovatyy valoraba las costumbres y la jerarquía, aspiraba a los rangos y órdenes, pero no dudaba en utilizar a los cosacos para su beneficio personal.

En 1797, Golovatyy fue elegido ataman de la Sich, pero murió de fiebre tras la campaña persa, sin llegar a enterarse de esto. Lo enterraron cerca de Bakú, a orillas del Caspio.