Анатолий Сагалевич погружался к обломкам к затонувшему в 1912 году пассажирскому лайнеру «Титаника» 57 раз на глубоководном обитаемом аппарате (ГОА) «Мир». В 1996 году по заказу американского кинорежиссёра Джеймса Кэмерона Сагалевич руководил экспедицией «Мир» к «Титанику». Впервые в мире[ проведённые его коллективом глубоководные киносъёмки были использованы в фильме Кэмерона «Титаник» (1997). В этом фильме Сагалевич снялся в роли самого себя
В 2000 году Сагалевич участвовал в съёмках другого фильма Кэмерона — «Призраки бездны». В 2001 и 2002 годах Сагалевич возглавлял экспедицию для съёмок фильма о немецком линкоре «Бисмарк». В 2005 году принял участие в съёмках ещё одного фильма Кэмерона — «Aliens of the Deep», снятого в IMAX 3D
19 июня 2023 г. стало известно об исчезновении батискафа «Титан» с пятью туристами на борту, который отправился на экскурсию к затонувшему в Атлантике лайнеру «Титаник». Среди пропавших (и вероятно уже погибших) был друг Анатолия Сагалевича, капитан пропавшего батискафа Поль-Анри Наржоле
Анатолий Сагалевич предполагает, что если аппарат не всплыл в первые же сутки и экипаж не дает о себе знать никакими способами, то вероятно все люди в аппарате уже мертвы.Несколько дней назад на батискафе закончился кислород.
