Né le 23 juin 1997 à Montréal, Canada, Antoine Olivier Pilon a habité à Montréal jusqu'à l'âge de 4 ans. Par la suite, il déménage avec sa famille en Gaspésie dans un petit village du nom de Port-Daniel Gascon. Il fait ses quatre premières années du primaire à l'école Le Phare. À l'âge de 10 ans, il revient à Montréal. Il fait sa 5e année à l'école primaire de Beaconsfield, puis sa 6e année à l'Académie St-Clément à Ville Mont-Royal. À sa rentrée en 6e année, Antoine et sa sœur, Ariane Élizabeth Pilon, démontrent un grand intérêt pour le cinéma et passent une audition pour entrer dans une agence. Antoine et sa sœur font maintenant partie de l'Agence Artistique Héléna depuis 4 ans.

Antoine terminera son secondaire 5 en 2014. Il a étudié ses 5 années de secondaire au Collège de Montréal. Carrière

Son premier rôle a été pour une publicité de RDS en 2009.

Par la suite, en 2010, il décroche son premier film avec le rôle de Frisson dans Frisson des collines. Par la suite les projets n'arrêtent plus.

En 2011, il a fait les Gags Juste pour Rire (FULL ADO) et a joué dans le film de Xavier Dolan Laurence Anyways.

En 2012, il commence la télé. Il décroche le rôle de William (1er rôle) dans Les Argonautes, une série jeunesse à Télé-Québec et aussi le rôle de Clovis dans la nouvelle série de Radio-Canada, Mémoires Vives. On peut aussi le voir à quelques reprises dans la 5e et 6e saison de Tactik, une autre série jeunesse à Télé-Québec. Comme si ce n'était pas déjà assez, il obtient aussi un rôle dans le court métrage Le Siège. Pour finir, cette année-là il a aussi tourné un autre long métrage, Les Pee-Wee 3D : L'hiver qui a changé ma vie, dans lequel il incarnait Janeau Trudel.

En 2013, Antoine participe à l'émission La Télé sur le divan et Des Squelettes dans le Placard à Radio-Canada. On peut aussi le voir dans le vidéoclip choc du groupe Indochine, réalisé par Xavier Dolan, College Boy.

En 2014, on peut maintenant le voir dans Subito texto à Télé-Québec qui obtient le rôle principal de Vincent Beaucage.

La même année il est à l'affiche de Mommy de Xavier Dolan, qui est en compétition pour la Palme d'or au Festival de Cannes 2014.