Anton Dumitriu s-a născut la Brăila, oraş în care urmează şcoala primară şi liceul. Devine student al Facultăţii de Ştiinţe a Universităţii din Bucureşti avându-i drept profesori pe: Gheorghe Ţiţeica, Dimitrie Pompei, Traian Lalescu, Octav Onicescu iar în 1929 obţine licenţa în Matematici. Între 1929 şi 1933 este profesor de matematică la o şcoală din Brăila apoi între 1933 şi 1938 profesor la Liceul „Mihai Eminescu” din Bucureşti. În 1934, Anton Dumitriu devine asistent la cursul de geometrie descriptivă de la Şcoala Politehnică din Bucureşti.
      Între timp studiază cursuri de filosofie şi în 1938 îşi susţine doctoratul în filosofie cu teza Bazele filosofice ale ştiinţei în faţa unei comisii al cărei preşedinte a fost Constantin Rădulescu-Motru. În acelaşi an devine asistent la cursul de Logică de la Facultatea de Litere şi Filosofie a Universităţii Bucureşti, parcurgând succesiv funcţiile de conferenţiar şi profesor titular al catedrei de Logică. Timp de cinci ani (1942-1947) este directorul publicaţiei universitare „Caiete de Filosofie” iar între 1944-1946 este directorul săptămânalului „Democraţia”. A publicat atât în reviste româneşti (Revista de Filosofie, Revista Fundaţiilor Regale, etc) cât şi străine (The Journal of History of Philosophy, Scientia, Notre Dame Journal of Formal Logic, Il Contributo, etc)
     Între 1946-1948 este deputat în Parlament dar în 1948 este înlăturat de la Universitate împreună cu alţi profesori printre care C. Rădulescu Motru, I. Cartojan, etc. După 16 ani, în 1964 este numit cercetător la Centrul de logică al Academiei iar mai târziu şeful sectorului de cercetări privind logica clasică din cadrul Centrului.
   A fost membru al Academiei Mediteranea del Dialogo din Roma, al Academiei Marchese din Ancona şi al Centrului superior de Logică şi ştiinţă comparată, a fost profesor onorific la Facultatea liberă de filosofie comparată din Paris şi la Institutul superior de ştiinţe umane din Urbino.

Premii
•    Marele premiu de Stat acordat de Academia Română pentru „Logica nouă”, 1940
•    Premiul Societăţii Gazeta Matematică, 1947
•    Premiul Academiei Române pentru „Soluţia paradoxurilor logico-matematice”, 1968
•    Premiul revistei Săptămâna, 1981
•    Premiul Academiei Române pentru „Alétheia”, 1984
•    Premiul revistei Flacăra, 1984
•    Premiul revistei Atheneu, 1985

Cărţi
•    Valoarea metafizică a raţiunii, 1933
•    Logica nouă, 1940
•    Logica polivalentă, 1943
•    Orient şi Occident, 1943
•    Paradoxurile logice, 1944
•    Curs de istoria logicii, 1947-1948
•    Soluţia paradoxurilor logico-matematice, 1968
•    Mecanismul logic al matematicilor, 1968
•    Istoria logicii, 1969
•    Teoria logicii, 1973
•    Philosophia mirabilis, 1974
•    Cartea întâlnirilor admirabile, 1981
•    Alétheia, 1984
•    Eseuri, 1986
•    Culturi eleate şi culturi heracleitice, 1987
•  Homo universalis. Încercare asupra naturii realitǎţii umane, Editura Eminescu, 1990