Su pasión por el desierto del Sahara inició a finales de 1928, cuando fue director del campo de aviación de Cabo Juby, Marruecos. En 1929, publicó Correo Sur (Courrier-Sud), su primera novela, y se trasladó a Buenos Aires, Argentina, donde fue nombrado director de la compañía Aeroposta Argentina, la cual no obtuvo resultados económicos favorables.

En abril de 1931, se casó con la escritora y artista Consuelo Carrillo, viuda de nacionalidad salvadoreña, y publicó Vuelo de noche (Vole de nuit), novela prologada por André Gide, que alcanzó gran éxito comercial y fue galardonada con el Premio Fémina.

Durante la década de 1930, Antoine fue piloto de línea entre Casablanca y Dakar, y piloto de pruebas para Latécoère; intentó conseguir el récord de velocidad volando entre París y Raigón (viaje en el que sufrió un accidente en el desierto Libio); se empleó en el servicio de propaganda de Air France; firmó artículos desde Moscú para el Paris Soir, y cubrió como periodista el conflicto de la Guerra Civil Española para el Intransigeant.

En 1938, un accidente ocurrido en Guatemala, cuando pretendía viajar desde Nueva York a Tierra de Fuego, lo convaleciente durante un tiempo considerable. En este periodo escribió Tierra de hombres (Terre des hommes), novela que recibió el Gran Premio de la Academia Francesa y el National Book Award estadounidense.