Antoine Hennepin blev født i Ath i de spanske nederlande (det nuværende Hainaut, Belgien). I 1659, mens han boede i byen Béthune, blev den i 1659 erobret af den franske Louis XIV’s hær. Henri Joulet, der ledsagede Hennepin og skrev sin egen dagbog om deres rejser, kaldte Hennepin en flamlænder (en indfødt fra Flandern), selv om Ath var og stadig er et romansksproget område, der ligger i det nuværende Vallonien. Joulets brug af udtrykket “flamlænder” her betegner en manglende forståelse eller generalisering af dette dæmonym, som var almindeligt på den tid.
Hennepin sluttede sig til franciskanerne og prædikede i Halles (Belgien) og i Artois. Han blev derefter sat til at lede et hospital i Maestricht. Han var også kortvarigt kapellan i hæren.
På anmodning af Ludvig XIV sendte Récollets fire missionærer til Ny Frankrig i maj 1675, heriblandt Hennepin, ledsaget af René Robert Cavelier, Sieur de la Salle. I 1676 tog Hennepin til indianermissionen i Fort Frontenac og derfra til Mohawks.
I 1678 fik Hennepin ordre fra sin provinsoverordnete om at ledsage La Salle på en ekspedition for at udforske den vestlige del af Ny Frankrig. Hennepin tog i 1679 af sted med La Salle fra Quebec City for at bygge den 45 tons tunge bark Le Griffon, sejle gennem De Store Søer og udforske det ukendte vestlige område.
Hennepin var sammen med La Salle ved opførelsen af Fort Crevecoeur (nær det nuværende Peoria, Illinois) i januar 1680. I februar sendte La Salle Hennepin og to andre som et fremskudt hold ud for at lede efter Mississippifloden. Gruppen fulgte Illinois-floden til dens sammenløb med Mississippi. Kort efter blev Hennepin taget til fange af et sioux-krigshold og ført bort i en periode til det, der i dag er staten Minnesota.
I september 1680 fik Hennepin og de andre takket være Daniel Greysolon, Sieur Du Lhut, kanoer og fik lov til at rejse, og de vendte til sidst tilbage til Quebec. Hennepin vendte tilbage til Frankrig og fik aldrig lov af sin ordre til at vende tilbage til Nordamerika. Lokale historikere krediterer franciskanermyrden Récollet som den første europæer, der gik i land på det sted, hvor det nuværende Hannibal, Missouri, ligger.
Hennepin gjorde verden opmærksom på to store vandfald: Niagara Falls med det største vandfald i Nordamerika og Saint Anthony Falls i det nuværende Minneapolis, som er det eneste naturlige vandfald på Mississippi-floden. I 1683 udgav han en bog om Niagara Falls med titlen A New Discovery (En ny opdagelse). Den regionalistiske maler Thomas Hart Benton skabte et vægmaleri, “Father Hennepin at Niagara Falls”, til New York Power Authority i Lewiston, New York.