Антон Долин родился в Москве в 1976 году. Окончил МГУ им. М. В. Ломоносова (филологический факультет, русское отделение) и аспирантуру Института мировой литературы имени А. М. Горького РАН.
С 1997 по 2002 годы работал корреспондентом и ведущим программ на радиостанции «Эхо Москвы». В 2001–2005 гг. – кинокритик, затем редактор отдела культуры ежедневной «Газеты». Впоследствии сотрудничал с изданиями «Вечерняя Москва», «Московские новости», The New Times, «Афиша», «Новая газета», «Газета.ру», «Эксперт». Был ведущим передач на радиостанциях «Русская служба новостей», «Кино FM», «Вести FM» и «Маяк». Восемь лет работал кинообозревателем телепередачи «Вечерний Ургант» на Первом канале.
В настоящее время – постоянный обозреватель издания Meduza и ведущий программы «Кинопробы» на радиостанции «Серебряный дождь». С 2017 года – главный редактор журнала «Искусство кино».
Многократный лауреат премий Гильдии киноведов и кинокритиков России. Автор 11 книг о кино. Член международного жюри критиков журнала Screen International на Берлинском и Каннском фестивалях.