Né à Paris en 1964, Antoine Caro a fait des études de lettres, puis une licence de philosophie à l’université Paris I. Il débute sa carrière comme éditeur assistant aux éditions Fixot. Il intègre ensuite les éditions Robert Laffont, où il exerce successivement les fonctions d’éditeur, de directeur éditorial, puis de directeur général, accompagnant les différentes directions de la maison et contribuant à son développement sur plus de vingt-cinq ans.
Depuis 2021, il dirige les éditions Seghers. Il y développe un catalogue d’environ vingt-cinq titres par an, principalement consacré à la poésie : rééditions de classiques au format carré emblématique, recueils inédits et patrimoniaux, anthologies, ainsi que la collection « PS.» à petit prix.
La relance de Seghers est récompensée en 2024 par le titre d’éditeur de l’année remis dans le cadre des Trophées de l’édition Livre Hebdo.