Geboren in Kanada begann Antoine Charbonneau seine Tanzausbildung an der École Supérieure de Ballet du Québec und nahm am Post-Secondary Dance Program von Arts Umbrella in Vancouver teil. Gastengagements führten ihn zu den Grands Ballets Canadiens nach Montréal, Het Nationale Ballet Amsterdam sowie zum Julidans Festival in den Niederlanden. Im Herbst 2023 wurde Antoine Charbonneau Mitglied des Ballett Hagen, wo er in Kreationen von Ballettdirektor Francesco Nappa sowie in Werken von Lukas Timulak, Émilie Leriche, Mauro Bigonzetti, Masa Kolar und Merce Cunningham tanzte. Weitere Choreografen seines Repertoires sind u.a. Crystal Pite, Johan Inger, Marco Goecke und William Forsythe. Seit 2025/26 ist er Mitglied des Staatsballetts Hannover.