Formé au Conservatoire de Tours, puis à l’ERACM à Cannes et à Marseille, Antoine Esmerian a travaillé au théâtre avec divers metteurs en scènes, dont Cédric Gourmelon, Ludovic Lagarde et Youri Pogrebnitchko. En 2014, il est engagé sur le spectacle À La Renverse, mis en scène par Pascale Daniel-Lacombe pour une tournée nationale de deux ans. En 2022, il rejoint le spectacle P.U.N.K (People Under No King) mis en scène par Renaud Cojo et créé au Théâtre National de Bordeaux. Il apparaît également à la télévision, notamment dans la série Lazy Company réalisée par Samuel Bodin et dans le téléfilm 3 X Manon, réalisé par Jean-Xavier de Lestrade. Depuis quelques années, il est également présent dans le domaine du doublage.