Il est le second enfant d'Antoine, marchand, et de Madeleine Deret. Il a une sœur, Madeleine, née en 1647[1]. Quand ses parents meurent (vers 1652), c'est encore un adolescent : il aurait alors été placé en apprentissage à Paris, chez un armurier damasquineur.
Il débute la gravure en 1662, chez François de Poilly, graveur et éditeur d'estampes à Paris. Il fait la rencontre du peintre Mignard qui lui conseille d'étudier le dessin et la peinture. « Graveur ordinaire du roi », il est admis à l'Académie royale de peinture et de sculpture, le .
Il est l'auteur de nombreux portraits (Louis XIV, Le Nôtre, Henri de Lorraine-Harcourt, dit Cadet à la perle, etc.). Il a laissé quelques œuvres à caractère religieux comme Les Disciples d'Emmaüs, gravure la plus célèbre appelée aussi La Nappe en raison de la finesse de la réalisation du linge brodé recouvrant la table. Spécialiste de la gravure de portraits, il obtient une notoriété comparable à celle de leurs contemporains peintres les plus reconnus[2].
Il épouse Françoise Apoil, avant 1683, dont il aura un fils unique, Antoine (1683-1761), qui sera « maître peintre » à Paris.
Âgé de 64 ans, Antoine Masson meurt le dans sa maison de la rue de Montmartre « sur le grand égout » et les obsèques ont lieu le lendemain soir, dans l’église Saint-Joseph, succursale de Saint-Eustache, sa paroisse.