Nach seiner Beförderung zum Brigadegeneral "(General de Brigada)" am 18. Oktober 1935 war Atanasiu zwischen 1935 und 1937 erneut Chef des Sekretariats des Obersten Nationalen Verteidigungsrates und im Anschluss von 1937 bis 1940 Befehlshaber der 12. Infanteriedivision "(Diviziei 12 Infanterie)". Er wurde am 6. Juni 1940 zum Generalmajor "(General Maior)" befördert und war während des Zweiten Weltkrieges 1941 erst Kommandierender General des II. Korps "(Corpului 2 Armată)" sowie im Anschluss zwischen dem 22. Juni 1941 und dem 20. März 1943 Kommandierender General des zur Vierten Armee "(Armata a 4-a Română)" gehörenden des III. Korps "(Corpului 3 Armată)". In dieser Funktion nahm er an der Schlacht um Odessa (8. August bis 16. Oktober 1941) teil und wurde am 18. Juli 1942 zum Generalleutnant "(General Locotenent)" befördert. In der Folgezeit war er zwischen dem 20. März 1943 und dem 12. Februar 1945 zunächst als Chef der Hauptabteilung der Artillerie "(șef al Direcției Superioare a Artileriei)" Generalinspekteur der Artillerie sowie anschließend vom 13. Februar 1945 bis zum 30. April 1946 Oberkommandierender der Ersten Armee "(Armata a 1-a Română)". In dieser Zeit nahm er auch an der Westkarpatischen Operation (12. Januar bis zum 18. Februar 1945) teil. Er wurde am 11. April 1945 zum General befördert, wobei diese Beförderung auf den 5. April 1945 zurückdatiert wurde, und fungierte zuletzt von 1946 bis zu seinem Eintritt in den Ruhestand am 1. Januar 1948 als Generalinspekteur des Heeres "(inspector general de armată)".