Grec d'origine, il se distingue par un brillant parcours militaire au service de l'empereur d'Orient, Léon Ier, au nom duquel il défait par exemple les Huns de Hormidac qui ravageaient la Dacie et la Thrace.
Au même moment, il n'y a plus d'empereur en Occident : Libius Severus étant mort en 465, le magister militum Flavius Ricimer, le véritable détenteur du pouvoir à Ravenne, que l'on présente parfois comme le "faiseur d'empereurs", est trop absorbé par la question vandale pour songer à désigner un nouvel Auguste. C'est dans ces circonstances précises que Léon Ier, s'immisçant dans les affaires de Ravenne, impose à celui-ci le choix d'Anthemius, jugé apte à exercer un tel poste.

Les élites occidentales, portées par Ricimer, voient pourtant cette nomination d'un mauvais œil.

Premièrement, cela leur vaudra d'être soumis au gouvernement d'un étranger, ce qui n'était pas sans déplaire à une grande partie de la population et des dirigeants italiens à une époque où le pouvoir est incarné par des figures romaines traditionnelles.
Deuxièmement, et surtout, Anthemius n'a pas été choisi par les élites de l'Empire d'Occident. Sa nomination leur est "imposée". Elle traduit d'une certaine manière l'inféodation de ce qu'il restait de l'empire d'Occident à la dépendance directe de Constantinople.

Anthemius était pourtant le dernier homme capable dans un empire amoindri. Son règne est marqué par deux opérations militaires de grande envergure. La première, contre les Vandales, se solde par un échec majeur : l'Empire d'Orient est alors entraîné dans une faillite si profonde qu'il ne sera plus en mesure de porter assistance à l'Empire d'Occident, désormais livré à lui-même. C'est dans ce contexte que la seconde, dirigée contre les Wisigoths d'Euric, se concluront par un désastre tout aussi retentissant : c'est la fin de la présence Romaine dans les Gaules - exception faite du territoire contrôlé par Syagrius, au nord de la Loire - qui, dès lors, font l'objet d'un dépècement entre Goths, Francs et Burgondes.

Ces échecs décideront l'aristocratie sénatoriale Italienne, personnifiée par Ricimer, à se défaire une bonne fois pour toutes de la tutelle plus que pesante de ce "sale Grec" dont la nomination, jusque-là rudement ressentie, avait constitué un affront à l'honneur du nom même de Rome.

En mars 472, Anthemius est assiégé dans Rome par les troupes de Ricimer. Même s'il résiste quelques mois, la ville finit par s'offrir aux assiégeants et Anthemius, prenant la fuite, est reconnu et aussitôt mis à mort.

Ricimer, avec ses alliances et son influence sur les armées de l'Empire d'Occident, n'avait jamais accepté de se laisser gouverner par un empereur qui, en grande partie, était perçu comme un instrument de Constantinople. La nomination d'Anthemius n'était pas seulement un affront personnel à Ricimer, mais elle symbolisait aussi la perte de l'autonomie politique de l'Empire d'Occident.