Atanagildo pertenecía a uno de los linajes más famosos y nobles de los godos: al de los Baltos. Un conclusión bastante segura que se basa no solo en el análisis onomástico, sino también en la especial relación que unía a su célebre hija Bruniquilda con la nobleza del segundo reino burgundio, y al hecho de que la familia fuera poseedora del gran missoriun de plata regalado por el patricio Ecio al balto Turismundo por su valeroso combate en la batalla de los Campos Cataláunicos en 451. Este glorioso abolengo, íntimamente ligado a la etnogénesis visigoda, fue determinante en su promoción real.
Esta última se produjo en 549 encabezando una rebelión en Sevilla contra el rey Agila, que había sido gravemente derrotado frente a los muros de Córdoba, y se vio obligado a huir a Mérida. Las circunstancias de la rebelión y el análisis de los apoyos que contaban ambos rivales apuntan a la idea de que Atanagildo representaba la reacción de la humillada y capitidisminuida vieja nobleza visigoda tras casi medio siglo de predominio de miembros de la aristocracia militar ostrogoda y del linaje Amalo, también de origen ostrogodo.
Ello explica que Atanagildo, aunque lograra expulsar del rico valle a Agila, fuera incapaz de realizar una ofensiva sobre su antagonista. Encerrado en la Bética e incomunicado del resto de los territorios del reino godo, Atanagildo se vio obligado a solicitar muy pronto la ayuda de los bizantinos, que se encontraban precisamente inmersos en una lucha a muerte en Italia con unos reyes ostrogodos vinculados familiarmente al rey Teudis († 548) y, por tanto, a esa aristocracia guerrera ostrogoda dominante en España.
Justiniano no perdió la nueva ocasión de sacar provecho de las disputas intestinas de un reino germánico occidental, como había hecho antes en el caso de los vándalos y los ostrogodos. El ejército expedicionario imperial, llegado a la Península a finales de la primavera de 552 impidió la derrota de Atanagildo, a pesar de lo limitado de sus fuerzas. Es más, con su ayuda Atanagildo desbarató una ofensiva de Agila sobre Sevilla. En los años sucesivos la situación se mantuvo estable, lo que no dejaba de ser beneficioso a la larga para los intereses finales bizantinos, que no podían ser otros que acabar con la existencia del reino del reino visigodo.
Por eso, cuando con la guerra en Italia prácticamente acabada arribó a la Península un nuevo cuerpo expedicionario bizantino a principios de 555 decidido a establecer un dominio permanente, los nobles godos que apoyaban a Agila optaron por asesinarle en su cuartel general de Mérida en marzo de 555, reconociendo como rey a Atanagildo y uniendo sus fuerzas en la común lucha contra los imperiales.
Solicitada la ayuda imperial en unas circunstancias tan angustiosas para Atanagildo no cabe duda de que el godo debió realizar importantes concesiones territoriales al Imperio. La eliminación de Agila y la unión de su ejército con el de Atanagildo permitió a este una cierta reacción. Sin duda esta habría impedido la aniquilación del reino godo hispano y que la reconquista bizantina se extendiera por la mayor parte de la Península.
Mediante la firma posiblemente de un segundo tratado entre Atanagildo y el Imperio, la provincia bizantina de Spania debió quedar limitada a una franja costera que iba desde unos kilómetros al sur de Valencia hasta las proximidades de Cádiz, aunque por el interior no alcanzaría tierras allende los sistemas Sub-béticos y Penibéticos.
En todo caso, el rico valle del Guadalquivir quedaba para el reino godo y Constantinopla debía reconocer a este una plena soberanía e independencia. Sin embargo, la misma vecindad bizantina había favorecido movimientos independentistas por parte de las poderosas aristocracias municipales de la Bética, para lo que podían contar también con la alianza de algunos notables godos asentados en las mismas. Tan solo poco antes de su muerte, Atanagildo logró recuperar Sevilla, cuna de su rebelión. Pero sus varios intentos de dominar Córdoba habían terminado en un fracaso.
Los años de guerra entre Agila y Atanagildo y los esfuerzos de este por recuperar el valle del Guadalquivir pasaron su recibo a la monarquía goda. Las emisiones monetarias muestran las graves dificultades del tesoro real para sufragar el esfuerzo bélico, lo que fue aprovechado por poderes locales existentes en la periferia del dominio godo para independizarse: en las zonas fronterizas con el reino suevo, en el alto Ebro y en la Rioja.
Si Atanagildo tenía que concentrar sus fuerzas, además del sur con la frontera bizantina, el otro foco de atención tenía que ser Septimania. Esta región era asiento de linajes de la antigua nobleza visigoda y de la nueva aristocracia militar ostrogoda, y además estaba la inquietante frontera con los ambiciosos reyes merovingios. Para asegurar la neutralidad de los mismos concertó una alianza matrimonial —política que había sido funesta en tiempos de Amalarico— con los reyes de Neustria y Austrasia, que también debía incluir una alianza defensiva contra cualquier agresión imperial futura, interesada entonces en la Provenza y en le Nórico.
En virtud de dichos pactos, las princesas godas, Bruniquilda y Geleswintha, hijas de Atanagildo y su esposa Goswintha, contrajeron matrimonio con Sigiberto de Austrasia y Chilperico de Neustria, respectivamente. A la primera el destino le tenía preparado un papel de primer orden en la política franca, e incluso goda, hasta su trágica muerte en 613.
La segunda desgraciadamente sucumbió pronto a la inquina de la ambiciosa Fredegunda, concubina de Chilperico. Geleswintha moría al poco envenenada, no sin antes haber exigido el divorcio y la devolución de la dote. El incidente enfriaría un tanto la relación godo-franca, impidiendo otros enlaces matrimoniales ya proyectados entre ambas casas reales.
Atanagildo falleció en Toledo a mediados de 567. Es el primer monarca godo del que consta su muerte en la ciudad del Tajo. Sin duda se habría debido a él la definitiva consolidación de la misma como capital de la monarquía goda, una elección estratégica a la vista de los principales centros de poder godo: Sevilla, Mérida, Barcelona y Narbona