В составе сборной СССР Ионов стал чемпионом Олимпийских игр в Гренобле (1968), трижды выиграл чемпионат мира (1965, 1966, 1968). За национальную команду СССР на Олимпийских играх и чемпионатах мира провел 14 матчей, в которых забросил пять шайб.
В составе ЦСКА он пять раз выигрывал чемпионат СССР (1964-1966, 1968, 1970). В 2014 году Ионов был введен в Зал славы отечественного хоккея.
Справка:

Ионов Анатолий Семёнович родился 23 мая 1939 года (по другим данным 6 августа 1939 года) в Ногинске.
Выступал за «Электросталь» (Электросталь, 1956-1957, 1959-1963, 1970-1973), «Крыльях Советов» (Москва, 1957-1959), ЦСКА (Москва, 1963-1970).
Олимпийский чемпион (1968).
Чемпион мира (1965, 1966, 1968).
Чемпион Европы (1965, 1966, 1968).
Чемпион СССР (1964-1966, 1968, 1970).
Серебряный (1958, 1967, 1969) и бронзовый (1959) призер чемпионатов СССР.
В сборной команде СССР с 1965 по 1968 год.
На чемпионатах мира и зимних Олимпийских играх - 14 матчей, 5 шайб.
В чемпионатах СССР - около 300 матчей, 139 шайба.
С 1985 по 1998 годы - главный тренер ХК «Кристалл» (Электросталь).
С 1998 по 2009 годы - президент ХК «Кристалл» (Электросталь).
Награжден орденом Дружбы (1996). Заслуженный мастер спорта (1965, хоккей).