Родился 1800 (или 1812) в селе Настасьино Подберезинской волости Коломенского уезда Московской губернии в крестьянской семье, принадлежавшей к Русской православной церкви, но соблюдавшей старые обряды. С 11 лет работал в конторе мануфактурной фабрики Сапожкова в родном селе, через три года отправился в Москву, где два года изучал рисование, а затем вновь вернулся на прежнюю фабрику, где работал мастером-художником. После кончины отца по настоянию матери женился, но вскоре, оставив жену, перешёл в старообрядческое федосеевское согласие и тайно ушёл в Норский старообрядческий беспоповский монастырь при посаде Злынке в Стародубье. Однако из-за гонений на старообрядцев со стороны властей не смог остаться в этом монастыре, вернулся на родину, но вскоре переехал в Москву, где поступил работать в контору мануфактурной фабрики Гучкова, где позднее стал главным приказчиком, затем был казначеем федосеевской общины на Преображенском кладбище. Несколько раз пытался уйти в монастырь, но беспоповцы уговаривали его остаться.
В 1847 его жена Ирина скончалась. После этого он принял иночество в беспоповском монастыре в Черниговской губернии, но вскоре покинул территорию России и поселился в Войновском монастыре в Восточной Пруссии. Из-за разногласий с настоятелем монастыря покинул его и переселился в Австрию, где вместе с другими федосеевскими иноками жил в селе Климоуцы близ Белой Криницы — духовно-административного центра «белокриницких» старообрядцев, получивших свою иерархию в 1847 от митрополита Амвросия (Поповича). Познакомился с видным деятелем старообрядчества иноком Павлом (Великодворским), инициатором приглашения владыки Амвросия на Белокриницкую кафедру. Под влиянием инока Павла в феврале 1852 года присоединился к «белокриницкой» старообрядческой церкви. 10 февраля 1852 года вновь пострижен в монашество в Белокриницком монастыре, с 1 октября 1852 года — иеродиакон, с 6 декабря 1852 года — священноинок.
3 февраля 1853 года рукоположён старообрядческим митрополитом Кирилом во архиепископа Владимирского. В том же году нелегально приехал в Россию, окормлял старообрядческие приходы, скрываясь от властей, которые назначили за его поимку 12 тысяч рублей. Прятался недалеко от Москвы, выдавая себя за обанкротившегося предпринимателя, скрывающегося от кредиторов. Переходил из деревни в деревню, ночевал на сеновалах и чердаках, неоднократно подвергался угрозе ареста, которого избегал благодаря своей изобретательности. В книге его ученика, епископа Арсения (Швецова) говорится, что
Часто тайно посещал свою паству в Московской, Владимирской, Костромской, Ярославской, Нижегородской губерниях, несмотря на угрозу ареста. Епископ Арсений (Швецов) рассказывал, что
За первые девять лет пребывания в России архиепископ Антоний тайно рукоположил четырёх диаконов, 70 священников, 23 священноинока, шесть епископов, организовав епархии: Саратовскую (1855), Пермскую (1856), Казанскую (1856), Кавказскую (1857), Коломенскую (1858), Балтовскую (1859). К концу жизни владыки Антония в России существовали 12 старообрядческих епархий. Находился в конфликте с ранее рукоположённым епископом Софронием, который отказался ему подчиняться и пытался создать собственную иерархию. Большинство старообрядцев поддержали Антония, а Софроний в 1863 был извержен из сана и отлучён от церкви.
Только в 1858 году министром внутренних дел был издан циркуляр о том, что преследование старообрядческого духовенства признаётся несвоевременным. Это позволило архиепископу перейти с нелегального на полулегальное положение. В 1863 году Освященный собор российских епископов избрал владыку Антония архиепископом Московским и всея России — таким образом, он официально возглавил старообрядцев белокриницкой иерархии на российской территории.
Архиепископ Антоний поддержал выход Окружного послания — документа, который был направлен против старообрядцев-беспоповцев, но вызвал протесты со стороны части приверженцев белокриницкой иерархии, обвинивших «окружников» в стремлении объединиться с «новообрядческой» церковью. В этих условиях белокриницкий митрополит Кирил, стремясь преодолеть «великое смятение, соблазн и даже раздор», осудил «Окружное послание», и владыка Антоний поддержал эту позицию ради восстановления мира в церкви. Отношения между митрополитом Кирилом, жившим в Австро-Венгрии, и архиепископом Антонием носили сложный характер — в 1864 митрополит даже поставил для российских старообрядцев «альтернативного» архиерея, также с именем Антоний (которого называли Антоний II), однако не получившего поддержки большинства паствы. В 1871 митрополит Кирил на соборе в Белой Кринице подверг Антония II извержению из сана, признав тем самым легитимность архиепископа Антония (Шутова).
Владыка Антоний был сторонником канонизации старообрядческих деятелей, погибших во время гонений XVII века, в том числе протопопа Аввакума, что означало возможность усиления конфликта как с «новообрядческой» церковью, так и с властями (потому что старообрядцев казнили как государственных преступников). Поэтому официальная старообрядческая канонизация протопопа Аввакума состоялась лишь в 1916.
Занимался храмостроительством. За свою жизнь освятил несколько сотен «путевых» («походных») антиминсов, которые использовались тайно служившими старообрядческими священниками. Был щедрым благотворителем, помогал российским и заграничным старообрядческим монастырям, делая пожертвования церковной утварью и книгами. Собрал библиотеку, в которой содержались редкие рукописи и старопечатные книги. Организовал переписывание апологетических сочинений, распространявшихся затем среди старообрядцев, в конце жизни заботился об учреждении в одном из заграничных монастырей старообрядческой типографии.
Первым из старообрядческих архиереев был похоронен на Рогожском кладбище.
По воспоминаниям Г. А. Страхова,
По словам епископа Арсений (Швецова), архиепископ Антоний