Антуан Дюамель  родился 30 июля 1925, в Вальмондуа, во Франции. Сын писателя Жоржа Дюамеля и актрисы Бланш Альбан, Антуан совершенствовал свое музыкальное образование под руководством Оливье Мессиана и Рене Лейбовица.

В Сорбонне он изучал теорию музыки и психологию. С конца 1940-х годов Дюамель начинает писать музыкальные произведения сначала камерного плана (вариации для фортепьяно, для альта, для фортепьяно и голоса, сонаты), затем симфоническую и оперную музыку.

Антуан Дюамель считается ведущим представителем французских композиторов громко заявивших л себе в 1960-х годах. Тогда же Дюамель стал активно работать как композитор в кино и на телевидении, сотрудничал с Жаном-Люком Годаром, Франсуа Трюффо, Бертраном Тавернье.

В 1980 году он основал Национальную школу музыки в Вийёрбанн, которая сегодня высоко ценится и считается серьезной альтернативой Лионской консерватории.