Après des études de philosophie, Antonin Varenne est devenu tour à tour cuisinier, alpiniste du bâtiment et charpentier, travaillant dans différents pays dont les USA, le Mexique, l’Islande… Il a fait son entrée en littérature dans les années 2000 avec  Équateur et Le fruit de vos entrailles. Auteur de polar reconnu et primé, il est passé au roman d’aventure aux éditions Albin Michel avec Trois mille chevaux vapeurs ou La Toile du monde. En 2014, avec La Piste du vieil homme, il a rejoint les éditions Gallimard (collection « La Noire »).
Antonin Varenne a publié près d’une quinzaine de romans. En 2026,  paraît Les Fils de l’aigle, son dernier livre en date, dans la collection Blanche chez Gallimard.