Entré à la Comédie-Française en 1934 ; sociétaire en 1942 ; retraité en 1945.

Après avoir été l'élève de Marguerite Moréno à Lyon, Antoine Balpétré entre au Conservatoire de Paris, où il suit les cours de Mounet, puis de Jules Truffier. Il en sort en 1924 avec un premier prix Tragédie et rejoint Gémier à l'Odéon, où il reste sept ans. Il y reprend le rôle de Beethoven dans la pièce de René Fauchois, joue Judas dans Jésus de Nazareth de Paul Demasy et interprète de nombreux rôles classiques.
Après une expérience au music-hall et sur les boulevards, il est engagé à la Comédie-Française. Son répertoire va des confidents et seconds rôles classiques aux créations modernes, entre autres, il reprend le rôle, créé par Gémier à l’Odéon, du Colonel Bridau dans La Rabouilleuse d’Émile Fabre et crée le rôle-titre de Léopold le bien-aimé de Jean Sarment (1941). Il est mis à la retraite en 1945.
Sa carrière cinématographique fut importante. On y compte des films comme Le Corbeau d'Henry-Georges Clouzot, Le Journal d'un curé de campagne de Robert Bresson et Justice est faite d’André Cayatte.