Окончил с отличием 1-й Ленинградский медицинский институт (1968).
С 1965 г. работает в НИИ онкологии им. Н. Н. Петрова, где с 1987 года является руководителем лаборатории канцерогенеза и старения и с 1999 года - отдела канцерогенеза и онкогеронтологии.Подготовил 11 докторов и 27 кандидатов наук.Главный редактор журнала «Успехи геронтологии» и «Вестника Геронтологического общества РАН» . Член редколлегий журналов «Клиническая геронтология» (Москва), «Старшее поколение» (Самара); «Проблемы старения и долголетия» (Киев); «Aging (Albany, N.Y.)» (USA); «Current Aging Science» (Indianapolis, USA); «Current Gerontology and Geriatrics Research» (New York, USA); «Experimental Gerontology» (Elsevier); «Geriatric & Medical Intelligence» (Milan, Italy); «Journal of Experimental and Integrative Medicine» ; «The Open Longevity Journal» (USA); «Turkish Journal of Geriatrics» ;президент Геронтологического общества при PАН (с 1994 г.); член Комиссии по канцерогенным веществам Минздрава РФ; член проблемной комиссии «Хронобиология и хрономедицина» РАМН; эксперт РАН; член Совета Международной ассоциации геронтологии и гериатрии (МАГГ) и Совета Европейского отделения МАГГ; эксперт ВОЗ (Международная программа химической безопасности); эксперт Международного агентства по изучению рака ВОЗ (Лион, Франция); эксперт Программы ООН по старению;председатель Совета Сателлитного Центра Института старения ООН для стран Восточной Европы (Санкт-Петербург); член Научного совета программы FUTURAGE Европейского союза;Академик РАЕН (с 2008 г.; член-корреспондент с 1996 г.).Анисимов установил, что при воздействии различных химических канцерогенных агентов в организме животных ускоряется развитие гормонально-метаболических нарушений, свойственных естественному старению и способствующих процессу канцерогенеза.Им экспериментально установлены основополагающие закономерности влияния возраста на чувствительность организма к действию различных канцерогенных агентов (экзогенных и эндогенных), лежащие в основе возрастного увеличения частоты злокачественных новообразований.