Его детство прошло в городе Карачеве (Брянская область), куда его в восьмимесячном возрасте перевёз дед, Юрий Константинович Горшков.
Учился в школе С. М. Кирова. До школы Антон носил фамилию Горшков (Шагин — фамилия отчима). Когда Антону было 14 лет, погибла его мать.
После 9-го класса пошёл учиться в ПТУ на слесаря-инструментальщика. Участвовал в самодеятельности. После окончания ПТУ, проработав один год, поехал в Москву поступать в школу-студию МХАТ.
В 2006 году окончил Школу-студию МХАТ (курс И. Золотовицкого и С. Земцова).
В 2006 году за роль Мити в дипломном спектакле «С любимыми не расставайтесь» (реж. В. Рыжаков) был удостоен Театральной премии «Золотой лист» в номинации «Лучшая мужская роль».
В том же году был принят в РАМТ, где были сыграны спектакли: «Приключение Тома Сойера (Том Сойер) реж. Д. Крэнни, «Красное и черное» (Мале), реж. Ю. Еремин.
В то же время играл в спектаклях В. Рыжакова «Валентинов день» (Валентин) в ТЦ на Страстном и «Июль» в театре «Практика».
В 2009 году, получив приглашение от М.А.Захарова на роль Лопахина в спектакле «Вишневый сад», стал актером театра Ленком. За роль Пер Гюнта в спектакле М.А. Захарова «Пер Гюнт», 2011 г. был удостоен премии «Хрустальная Турандот» (специальный приз), а также стал лауреатом Премии Правительства России в области культуры.
В 2012 году в Александринском театре в Санкт-Петербурге состоялась премьера спектакля Валерия Фокина «Литургия ZERO» по роману Ф.М. Достоевского «Игрок» (Алексей Иванович).
Работы в кино:
«Тиски» (Крот) реж. В.П.Тодоровский, 2007 г.;
«Стиляги» (Мэлс) реж. В.П.Тодоровский, 2008 г.;
«Бездельники» (Соловей) реж. А. Зайцев, 2009 г.;
«Поцелуй сквозь стену» реж. В. Акопян, 2010 г.;
«Прячься!» реж. Д. Орейли, 2010 г.;
«На ощупь» реж. Ю. Грымов, 2010 г.;
«В субботу» (Кабыш) реж. А.А. Миндадзе, 2011 г. – за эту работу был удостоен Национальной Премии Гильдии киноведов и кинокритиков России «Белый Слон»;
«Яма» (Петр Лихонин) реж.В. Фурман, 2014 г.;
«Бесы» (Петр Верховенский) реж. В. Хотиненко, 2014 г.
Увлекается поэзией.
Брат, вот такие дела –
Я перестал ждать вдохновенья.
Тягучий мед или варенье
Я убираю со стола.
И сев за чистый лист бумаги,
Я собираюсь описать,
Как умер дед, но раньше мать –
Весной в зачуханной общаге.
Скоропостижно солнце село,
Мы думали, что это сон.
Не может быть, чтобы в наш дом
Случайно птица залетела.
Однако жизнь – суровая игра
Распределила все иначе:
Мы продали участок с дачей
И детство вышло со двора.
Антон Шагин, 18.12.2013