Antun Vrdoljak rođen je u Imotskom, 5. lipnja 1931. godine. U mladosti se bavio gimnastikom, rukometom, tenisom i jedriličarstvom.
Nema Vrdoljaka u zadnjih sto godina koji nije završio solfeggio i nešto svirao. Kasnije sam za vrijeme studija od toga živio. Noću sam svirao trubu u barovima i tako se financirao prve dvije godine studija - rekao je Vrdoljak.
Prvi film "Smrt Isusovu" gledao je kao dijete u Boškovoj pećini, u koju su se Imoćani sklanjali od bombardiranja. Pustio im ga je neki čudan čovjek koji je došao u grad.
Kasnije se Vrdoljak sprijateljio s njegovim sinom Gerhardom Ledićem, poznatim putujućim reporterom. Jedno vrijeme zajedno su bili u novinarstvu, u Vjesniku u srijedu.
Nakon male mature upisao je gimnaziju u Osijeku gdje je završio prva tri razreda i upoznao Fabijana Šovagovića. Kako su to bile godine gladi, Vrdoljak koji je živio u internatu, Šovagoviću je, koji je uvijek sa sobom imao gablec, tada crtao za sendvič.
Kad su se u četvrtom srednje doselili u Zagreb, otac ga je upitao što će upisati. "Akademiju, bit ću glumac!", a otac je rekao: „U redu, to je za navečer. A što ćeš raditi tijekom dana?" Po njemu je trebao upisati medicinu.
Vrdoljak je završio glumu na Kazališnoj akademiji u Zagrebu. Na filmu se kao glumac prvi put pojavio 1957. (Nije bilo uzalud N. Tanhofera). Uloga putnika u Tanhoferovu filmu H-8 (1958.) zbog pučkog šarma priprostog mladića donijela mu je veliku popularnost. Glumio je u oko 20 filmova i koprodukcijskih projekata. Za ulogu ratne žrtve u filmu Rat (1960.) V. Bulajića nagrađen je Zlatnom arenom na festivalu u Puli. U vrijeme najveće glumačke slave jedva je, priznaje, nosio križ te profesije.
- Ne volim biti ovisan ni o čemu, a najmanje o ljudima. Glumac ne bira svoj posao, njega biraju. Dosadilo mi je čekati kad će me netko pozvati i ponuditi mi ulogu.
Smetalo mi je što ne mogu reći što želim igrati. Zato sam se prihvatio režije - govori.
Nakon 1960. godine radio je kao športski novinar u nekoliko zagrebačkih redakcija.
Kao redatelj je debitirao pričom u omnibusu Ključ (1965.) Njegov cjelovečernji debut se smatra ujedno i najuspješnijim naslovom:
Kad čuješ zvona (1969.) Uslijedili su U gori raste zelen bor (1971.) i Povratak (1979.). Zaokupljaju ga ekranizacije književnih djela. Prva je bila Mećava (1977.), uslijedio je Kiklop (1982.), te Glembajevi (1988.). Kad je pogledao "Kad čuješ zvona" s redateljom se poželio upoznati i sam Miroslav Krleža. Vrdoljak se danas može pohvaliti da je prijateljovao s najvećima: Gavellom, Kombolom, Klaićem, Marinkovićem. Režirao je i dramu o problemu delikvencije Deps (1974.), te dvije komedije – Ljubav i poneka psovka (1969.) i Od petka do petka (1985.). Za Televiziju Zagreb režirao je TV – serije Prosjaci i sinovi i Zagrljaj, a u novije vrijeme, 2010. dokumentarno-igranu seriju Tito (2010.) i Duga mračna noć (2004.), koja je 2013. proglašena najgledanijom serijom HRT-a.
Početkom Domovinskog rata Vrdoljak se ostavio režije i ušao u politiku. Supruga Branka tada je govorila "Tko će raditi filmove? Drži se svog posla!", Ranko Marinković držao joj je stranu, a Vrdoljak se ipak uputio na prvu sjednicu predsjedništva. Izabran je u Sabor, a potom i na mjesto direktora HRT-a.
- Tuđman me na prijevaru doveo na HRT. Nisam htio nikako. Zvali su me na konferenciju za tisak, Tuđman i ja sjedamo, a on kaže "Prije nego počne konferencija, imam za vas dobru vijest. Evo vam novog direktora HRT-a!" Otišao sam vrlo bijesan, no Tuđman je bio vrlo uporan. "Rat je na vratima, i ja bih se bavio poviješću, pisao knjige, ali nemam vremena za to", rekao je i ja sam se zatekao na čelu HRT-a - kaže Vrdoljak.
Nakon izbora za potpredsjednika Republike Hrvatske povjerena mu je organizacija Europskog atletskog prvenstva u Splitu za koju je dobio prve reference i čestitke predsjednika Međunarodnog olimpijskog odbora Juana Antonija Samarancha. Tada je dobio njegovu podršku za osnivanje Hrvatskog olimpijskog odbora pa je 10. rujna 1991. godine osnovan HOO, a Antun Vrdoljak izabran za njegovog prvog predsjednika.
Predsjedničku dužnost obnašao je dva mandata zaredom, odnosno do 2000. godine.
U siječnju 1992. godine je HOO primljen u Međunarodni olimpijski odbor, a Vrdoljak je 1992. prvi puta pod hrvatskom zastavom vodio hrvatske sportaše na Zimske olimpijske igre u Albertville. Slijedile su Olimpijske igre u Barceloni, Atlanti i Sydneyju. Opća skupština HOO-a 2003. proglasila je Vrdoljaka počasnim predsjednikom HOO-a.
U kontaktima kroz međunarodne sportske asocijacije Vrdoljak je dao nemjerljiv doprinos afirmaciji mlade hrvatske države.
Nakon desetogodišnje političke i karijere sportskog djelatnika (1990.-2000.) vraća se u kinematografiju visokobudžetnim projektom Duga mračna noć (film i serija). Trenutačno sprema film o Anti Gotovini.
Suprugu Branku upoznao je glumeći trubača u jednoj tv drami Ivice Ivanca i Marija Fanellija. Branka se, priznao je Vrdoljak, tada zaljubila u trubu, a on, u Branku. Iza sebe je tada već imao jedan brak s Ankom Petričević u kojemu se rodio najstariji sin Vjekoslav. S drugom suprugom, glumicom Brankom Vrdoljak, ima tri sina (Andrija, Marko i Luka) i kćer Ivanu.
Antun Vrdoljak je punac poznatom hrvatskom glumcu Goranu Višnjiću, i svekar poznatoj hrvatskoj pjevačici Vanni. Uživa u krugu obitelji okružen s 14 unuka.
Antun Vrdoljak ima impresivan životopis; hrvatski je glumac, ugledni redatelj i producent, bivši potpredsjednik Republike Hrvatske, HDZ-ov zastupnik u drugom sazivu Hrvatskog sabora, bivši direktor HRT-a, bivši predsjednik, danas počasni predsjednik Hrvatskog olimpijskog odbora i član Međunarodnog olimpijskog odbora.
Među inim vrijednim nagradama 2004. godine dobio je Državnu nagradu za šport "Franjo Bučar" za životno djelo.