Militante desde muy joven en la resistencia clandestina antifranquista desde las filas del PCE-PSUC, Antoni Domènech estudió filosofía y derecho en la Universidad de Barcelona.
En Barcelona se formó intelectualmente con profesores como los helenistas Emilio Lledó (1927-) y Miguel Candel (1944-), y el filósofo de la ciencia Jesús Mosterín (1941-2017), pero la influencia principal la recibió del lógico, filósofo y político comunista expulsado de la universidad franquista Manuel Sacristán (1925-1985), con quien compartió ideas, proyectos editoriales y actividad política.
Quince años más tarde apareció El eclipse de la fraternidad.
Antoni Domènech fue conferenciante invitado en numerosas universidades europeas (Louvain La Neuve, París-Jussieux, Marburg, Oxford…) e iberoamericanas (Buenos Aires, México, Lima, Santiago de Chile, Caracas, Bogotá, Universidad del Amazonas en Pará…), y desarrolló una intensa labor editorial en el mundo de habla castellana como introductor y/o traductor de importantes pensadores contemporáneos de las más variadas corrientes (John Rawls, Jürgen Habermas, Robert Nozick, Jon Elster, Wolfgang Harich, John Roemer, Pierre Vilar, John Searle, Mike Davis, Edward P. Thompson, Philippe van Parijs…).
Fue editor general de la revista política internacional Sin Permiso (2005-2017) y era miembro de la sección española del Basic Income Earth Network (Red Renta Básica), cuyo actual presidente es su amigo y colaborador científico Daniel Raventós.