Antoine Coypel era figlio del pittore Noël Coypel e da questi fu iniziato all'arte e ne apprese i segreti. Seguì suo padre anche a Roma, dove risiedette per quattro anni, completando così la sua formazione, e dove fu grandemente colpito dalla scuola barocca italiana e in particolare romana. Tornato a Parigi, dopo qualche anno divenne membro dell'Accademia reale di pittura e scultura della quale, nel 1714, fu nominato Direttore. Due anni più tardi ricevette il titolo di "Primo pittore del Re". Antoine Coypel si spense a Parigi all'età di 61 anni.
Coypel fu in prevalenza un autore di soggetti storici, ma anche un eccellente decoratore: la sua opera più rappresentativa è la decorazione del soffitto della cappella del Castello di Versailles, terminata nel 1716 e realizzata in chiaro stile barocco romano. Fra il 1714 e il 1717 portò a compimento anche delle tele di grandi dimensioni sul tema dell'Eneide per il Palazzo reale. Trovò anche il tempo per scrivere alcuni testi, i Discours prononcés dans les conférences de l’Académie royale de Peinture, a commento delle proprie opere. Lavorò altresì in stretta collaborazione con diversi incisori, per la trasposizione dei suoi quadri. Suo figlio Charles-Antoine Coypel, così come il suo fratellastro Noël-Nicolas Coypel, furono anch'essi pittori, mentre lo scultore François Dumont era suo cognato.