Diplômé de polytechnique, il a été professeur de lycée. Attaché de l'air à Copenhague puis Bucarest en 1939-1940, rallié à la France libre, il représente celle-ci en Hongrie jusqu'à son expulsion. Participant à X-Libre[1], il est ensuite chef d'état-major des forces aériennes de la France libre au Moyen Orient. Son frère, René Anxionnaz, également diplômé de polytechnique, fit partie des premiers chercheurs à travailler sur des prototypes d'avion à réaction[2].
Il est initié en franc-maçonnerie au sein de la loge parisienne « Liberté » du Grand Orient de France en 1926. Il est élu grand-maître de l’obédience en 1964 pour un an, avant d'occuper de nouveau la fonction de 1966 à 1969. Il dirige avec Fred Zeller et Jacques Mitterrand l'obédience au cours de la crise politique et sociale que traverse la France en mai 1968[4].