Петроградский райком КПСС настойчиво предлагал ему вернуться на партийную работу. В декабре 1960 года он стал инструктором Кировского райкома КПСС. Курировал группу из 17 научно-исследовательских, проектных и конструкторских организаций района. Прошло два года, в семье кроме сына появилась еще и дочь и, комната в 17 квадратных метров, на которой находились 5 членов семьи, стала очень тесной.
Анатолия Пантелеевича пригласили на работу в Петроградский райком КПСС с условием улучшения жилищных условий. На новом месте партийной работы были новые проблемы. КПСС была, как мы знаем, руководящей партией. Первыми проблемами оказались сильфоны из нержавеющей стали для ракет «Шилка» и «Аргунь». Эти детали изготавливались на заводе «Знамя Труда», который он курировал по партийной линии. Коммунисты КБ завода, после его вмешательства, разработали новую технологию и проблема была решена. Завод К. Либкнех-та постоянно опаздывал с изготовлением корпусов ракет, отчего завод «Краснознаменец» не успевал в плановые сроки снарядить их, а Ржевский полигон в свою очередь – провести их испытания. В итоге, все эти предприятия оказывались в числе, не выполняющих план. Добились от совнархоза перенесения на один месяц сроков сдачи продукции – план стал выполняться.
Возник сложный вопрос подготовки заседания бюро горкома о срыве сроков разработки танка – объект-217, главный конструктор Ж.Я. Котин. Вопрос секретный, так как компоновка этого танка в корне отличалась от компоновки предыдущих машин. В объекте 217 весь экипаж размещался в капсуле, которая защищала танкистов от всех средств поражения. Управление движением танка и прицельной стрельбой – дистанционное. Доклад о ходе проектирования и проблемах создания танка нового типа поручили сделать А.П. Думачеву, в нем он изложил все недостатки выбранного конструктивного решения некоторых систем и предложил новые сроки выполнения задания, отличные от принятых ЦК КПСС и СМ СССР. Это вызывало жесткую критику со стороны участников совещания. Еще семь лет продолжались эти работы, но в конце концов тема была закрыта. А.П. Думачев пытался уговорить министра оборонной промышленности продолжить эту работу, но согласия не получил.
В конце 1962 года, когда закрыли оборонный отдел горкома, А.П. Думачев стал инструктором отдела оборонной промышленности обкома. К его сфере влияния добавились несколько оборонных предприятий Ленинградский области.
А.П. Думачев и Генеральный директор Ленинградского оптико-механического объединения им В.И. Ленина (ЛОМО) М.П. Панфилов начали формировать идею создания промышленных объединений в Ленинграде и области. Кроме того, у него появилась обязанность готовить тексты выступлений Г.В. Романова. На базе этих материалов опубликовано 6 книг, 3 сборника и 42 статьи. Ему часто приходилось участвовать в приеме высоких гостей. Анатолий Пантелеевич вспоминал случай с Д.Ф. Устиновым. Встреча с руководством Адмиралтейского объединения. Д.Ф. Устинов слушает ведущих конструкторов, а время уже за полночь. «Дмитрий Федорович, – говорит А.П. Думачев, – уже мосты разводят, не попадем в резиденцию на Крестовском острове». Он отшутился: «Вызовешь катер», – В итоге мне иногда приходилось ночевать с охраной, – вспоминал А.П. Думачев.
Заведующим отделом оборонной промышленности обкома назначен в 1968 году. Готовил материалы к Пленуму обкома «Об улучшении работы партийных организаций НИИ, ПКБ и технологических организаций в свете требований XXIII съезда КПСС». В материалах отразил низкую производительность труда, недостаточный уровень и качество разработок во многих НИИ и КБ. Обобщил имеющийся в ленинградских НИИ и КБ положительный опыт высокого технического уровня и качества работы, сокращения сроков разработки. Подчёркивал необходимость совершенствования материального стимулирования научных сотрудников, конструкторов и технологов, обеспечения оплаты в строгом соответствии с количеством и качеством труда каждого.
Суть его предложений заключалась в предоставлении руководителям организаций разрешения самим определять структуру, штатное расписание и соотношение специалистов различных категорий, устанавливать оклады и премии работникам коллективов. В 1983 году было принято постановление СМ СССР, разрешающее проведение этого эксперимента в 7 ленинградских НПО, НИИ и КБ.
В сентябре 1972 года пленум горкома КПСС избрал его секретарём по промышленности.
Пленумы по самым острым вопросам жизни, организация выставок товаров, выпускавшихся ленинградскими предприятиями, совещания с партийными руководителями по неотложным вопросам и т. д.
К 1975 году практически на всех предприятиях города выпускались товары для населения. Ленинградская промышленность произвела товаров культурно-бытового назначения более чем на 3 млрд, рублей.
