След смъртта на Васил Левски революционното движение в България изпада в дълбока криза. Разногласията между вътрешните и емигрантските дейци отново излизат на преден план. В този момент организацията се нуждае от човек, който да продължи дейността на Апостола във вътрешността на страната. Българският революционен централен комитет (БРЦК) вижда потенциал в лицето на младия и енергичен сливенски учител Атанас Узунов, разказва BulgarianHistory.org.
Роденият през 1851 г. в Одрин бъдещ революционер остава без майка още в ранна детска възраст. Баща му, търговецът Цвятко Узунов, се мести със семейството си в Цариград. В столицата на Османската империя младият Атанас учи в гръцко училище, което завършва около 1865 г. След това се заселва в град Николаев, където завършва в местната гимназия през 1871 г.
Именно по време на обучението си там у Атанас Узунов се заражда революционният дух. Съществена роля за това изиграват неговите съученици Панайот Волов, Сава Геренов, Петър Енчев и най-вече Михаил Греков - бесарабски българин, участвал във Втората българска легия (1867 г.).
Атанас Узунов пристига в България през 1871 г. и първоначално гостува на сестра си Анастасия Желязкова в Калофер. През есента на същата година предприема обиколка из България, като разнася книги и има за цел да се запознае с положението на народа и
да се подготви за бъдещата си революционна дейност
В края на 1872 г. се заселва в Сливен, където започва да работи като учител. Малко по-късно там пристига неговият приятел от Николаевската гимназия Михаил Греков и двамата, заедно със Стоян Груйчев-Кръстника, правят обиколка на региона. В този период идва и запознанството на Узунов с Васил Левски.
Апостолът на свободата е в Сливен на 9 ноември 1872 г. и оформя голям революционен окръг, обхващащ Котленско, Провадийско, Търговищко, Добричко и достигащ дори до Тулча. След разкритията, направени във връзка с разследването на обира, извършен в Арабаконак, Левски се заема с реорганизация и децентрализация - малките комитети на организацията биват обединявани в революционни окръзи. За председател на комитета в Сливен е избран Греков, а Узунов е натоварен с други важни задачи и това налага в края на 1872 г. да напусне работата си като учител и да се посвети изцяло на борбата за свобода.
След залавянето на Левски Атанас Узунов изготвя план за неговото спасяване. За целта той организира чета, която да направи засада около Търново при планираното преместване на Апостола с влак от София към Цариград. Изненадан от новината за обесването на Дякона, Узунов разпуска четата.
Загубата на Васил Левски е голям удар за революционната организация. Именно Узунов
получава изключително тежката задача да го замести
и да заеме централна роля в освободителното движение във вътрешността на страната. Според проф. Александър Бурмов избирането му за заместник на Левски следва да бъде отнесено към март 1873 г. и е дело на събранието на комитета в Търново, който поема ръководството на комитетите в страната след смъртта на Дякона.
Професорът отхвърля тезата, че Левски сам е избрал Узунов за свой заместник. Този извод се подкрепя и от едно писмо до Любен Каравелов от 30 октомври 1872 г., в което Левски пише:
"Още съм сам, не намерих човек, комуто да предам работата си и аз да се заловя за другото, щото и пари да се намерят по-скоро, па и предателите да не съществуват вече нийде из Българско. Но щяло да стане малко гюрултийка от бръснати глави. То се знае, но без това няма да се приготви скоро. Казах едному, работата му не позволявала, пък да остави работата си, веднага щял да се компрометира, а да ходи като мен, страх го е. Други има много като Д. Общи, но аз не смея да пусна хора да лъжат народа и да казват, че те вършат, не че се пращат от по-голямо място."
Писмо от Атанас Узунов до сестра му Анастасия от март 1873 г. пък дава информация, че по това време той се намира в Букурещ. Няма конкретни сведения какво точно е правил той в румънската столица, но може да се предположи, че отива там, за да получи потвърждение за новата си функция от ръководството на БРЦК.
Узунов оглавява революционната организация в страната за твърде малък период от време - около два месеца, и не успява да разгърне дейността си. Причината за краткото му ръководство е свързана с покушението над хасковския чорбаджия хаджи Ставри Примо, заподозрян в намерение да издаде на османските власти дейността на Хасковския комитет.
Местните дейци взимат решение да убият чорбаджията, а с изпълнението се заема тъкмо Атанас Узунов. Вечерта на 4 май 1873 г. той посещава хаджи Ставри Примо в дома му,
ранява го с три изстрела, но не успява да го убие
Заловен е от домашните слуги и е предаден на властта, а след това са задържани и други дейци на ВРО.
Узунов геройски издържа по време на многобройните разпити чак до 2 юни 1873 г., когато в крайна сметка проговаря. В това време той вече е успял да се свърже с комитетите в Стара Загора и Търново и да ги предупреди, че скоро ще бъдат арестувани и разпитани въз основа на показанията, които той самият по-късно ще даде.
Съдебният процес, останал в историята като Хасковски процес, завършва с тежки присъди - на 18 декември 1873 г. 21 дейци от околните комитети са осъдени на заточение до живот в Диарбекир, а Атанас Узунов е осъден на 15 г. тъмничен затвор и работа в рудниците Аргана Мадени. В допълнение на тежката присъда той е нарочен за предател от свои съвременници и съратници.
Покрай събитията, свързани с Априлското въстание, Узунов (заедно с Васил Йонков-Гложенеца) успява да се измъкне от тъмницата. Установява се в руския град Орел, където подновява учителската си дейност. През февруари 1877 г. се завръща в България заедно с настъпващата Руска императорска армия, към която изпълнява ролята на преводач.
В първите години след Освобождението Атанас Узунов заема длъжността окръжен управител в Лозенград и се занимава с учителска дейност. В периода 1879-1881 г. преподава в Софийската класическа гимназия, но е уволнен поради сложната политическа обстановка в страната и русофилските си убеждения. Заминава за Ловеч, където също работи като учител.
Узунов участва активно в политическия и обществен живот на България през 80-те години на XIX в. като привърженик на Либералната партия до нейното разцепване, а през следващото десетилетие - на Каравеловата Демократическа партия. През 1886 г. е избран за депутат в III Велико народно събрание от ловешката квота.
След идването на стамболовистите на власт и опита за преврат на офицерите русофили през 1887 г. Узунов отново заминава за град Орел и прекарва там няколко години в изгнание. През 1904 г. отново е назначен на държавна служба - този път работи като служител в Българската екзархия в Цариград. Последните дни от своя живот прекарва в Горна баня, където живее сестра му Анастасия, и в София, където умира на 26 юни 1907 г.
Въпреки упреците от някои негови съвременници Атанас Узунов има своето достойно място в българската история като революционер, деен учител и дори драматург (автор е на две пиеси - "Цвятко войвода" и "Добър хайдутин"). Човек със сериозни качества, които по стечение на обстоятелствата не успява да разгърне в революционната си дейност. Определен за заместник на Левски, той е твърде различен, за да изпълни тежката задача. Друг е въпросът дали въобще някой би могъл да замести Апостола в онзи момент.