Антон Шагин родился 2 апреля 1984 года в городе Кимры (Тверская область). Детство прошло в городе Карачеве (Брянская область), куда его в восьмимесячном возрасте перевёз дед, Юрий Константинович Горшков. Учился в школе С. М. Кирова. До школы Антон носил фамилию Горшков (Шагин - фамилия отчима). Когда Антону было 14 лет, мать погибла. После 9-го класса пошёл учиться в ПТУ на слесаря. Участвовал в самодеятельности. После окончания ПТУ, проработав один год, поехал в Москву поступать в школу-студию МХАТ.
В 2006 году окончил Школу-студию МХАТ (курс И. Золотовицкого и С. Земцова).
Лауреат Театральной премии «Золотой лист» 2006 года за лучшую мужскую роль в спектакле Школы-студии МХАТ «С любимыми не расставайтесь».