Antoine Petitjean est architecte-urbaniste. Il collabore depuis 2008 avec Philippe Madec, abordant autant les questions d’architecture, de projet urbain que le prospective territoriale. Il a ainsi piloté de nombreux projets, croisant les contextes, allant de la ville nouvelle aux polarités rurales en passant par les territoires ultramarins (Marne-la-vallée, Boulogne-Billancourt, Montreuil, Mouguerre, Saint-Paul de la Réunion,...). Il a également piloté le groupement constitué autour de l'atelier Madec pour "l'étude de paysage, d'urbanisme et de développement durable à la grande échelle du Val de Durance" (Région PACA) entre 2009 et 2012.
Il accompagne des collectivités au travers de missions de conseil, et met en place actuellement une "charte participative de paysage, d'urbanisme et de développement durable" pour la Ville de Caluire-et-Cuire ainsi que le projet de refondation paysagère, environnementale et urbaine du bourg du Prêcheur, en Martinique.
Contributeur à l’atelier « Projet urbain » sur la ville durable (2010) et à la publication qui lui est associée (Projets urbains durables : stratégies, 2012), il a également coécrit Lisbonne, le projet urbain en temps de crise (2012), Ville et voiture (2015), Le Génie d’Amsterdam – Opportunité, agilité, inventivité (2016), Berlin, le génie de l'improvisation (2017) et Madrid – Solidarité, Participation, Créativité (2018). Antoine Petitjean est enseignant vacataire à l’École nationale supérieure du paysage de Versailles-Marseille.
Il a été récompensé en 2016 par le Palmarès des jeunes urbanistes décerné par le Ministère du Logement et de l'Habitat Durable. En 2017-18, son projet "Evidence, Subjugation, une redécouverte de la maison japonaise" a été sélectionné par l'Institut Français dans le cadre du programme "Hors les murs" lui permettant de réaliser une résidence artistique itinérante de plusieurs mois sur les pas de Bruno Taut, à la découverte des paysages et des architectures domestiques du Nord de l'île de Honshu.