Antoine Hennepin syntyi Athissa Espanjan Alankomaissa (nykyinen Hainaut, Belgia). Vuonna 1659, kun hän asui Béthunen kaupungissa, Ranskan Ludvig XIV:n armeija valtasi sen. Henri Joulet, joka oli Hennepinin mukana ja kirjoitti oman päiväkirjansa heidän matkoistaan, kutsui Hennepiniä flaamiksi (Flanderista kotoisin olevaksi), vaikka Ath oli ja on edelleen romanikielinen alue, joka sijaitsee nykyisessä Valloniassa. Joulet’n käyttämä termi ”flaamilainen” tässä yhteydessä merkitsee, ettei hän ymmärtänyt tai yleistänyt tätä tuolloin yleistä demonyymiä.
Hennepin liittyi fransiskaanien jäseneksi ja saarnasi Hallesissa (Belgiassa) ja Artois’ssa. Sitten hänet asetettiin vastuuseen sairaalasta Maestrichtissa. Hän toimi myös lyhyen aikaa armeijan kappalaisena.
Louis XIV:n pyynnöstä Récollet lähettivät toukokuussa 1675 neljä lähetyssaarnaajaa Uuteen Ranskaan, heidän joukossaan Hennepin ja hänen mukanaan René Robert Cavelier, Sieur de la Salle. Vuonna 1676 Hennepin lähti Fort Frontenacin intiaanilähetystyöhön ja sieltä mohawkeille.
Vuonna 1678 Hennepin sai provinssin esimieheltään käskyn lähteä La Sallen mukana retkikuntaan tutkimaan Uuden Ranskan länsiosaa. Hennepin lähti vuonna 1679 La Sallen kanssa Quebec Citystä rakentamaan 45-tonnista barakkaa Le Griffon, purjehtimaan Suurten järvien kautta ja tutkimaan tuntematonta länttä.
Hennepin oli La Sallen mukana rakentamassa Crevecoeurin linnaketta (lähellä nykyistä Peoriaa Illinoisin osavaltiossa) tammikuussa 1680. Helmikuussa La Salle lähetti Hennepinin ja kaksi muuta etujoukkona etsimään Mississippi-jokea. Seurue seurasi Illinoisjokea sen yhtymäkohtaan Mississippiin. Pian tämän jälkeen sioux-sotajoukko otti Hennepinin kiinni ja vei hänet joksikin aikaa nykyisen Minnesotan osavaltion alueelle.
Syyskuussa 1680 Daniel Greysolonin, Sieur Du Lhutin, ansiosta Hennepin ja muut saivat kanootteja ja saivat lähteä, ja he palasivat lopulta Quebeciin. Hennepin palasi Ranskaan, eikä hänen käskynsä koskaan sallinut hänen palata Pohjois-Amerikkaan. Paikalliset historioitsijat pitävät fransiskaanimunkki Récollet’n munkkia ensimmäisenä eurooppalaisena, joka astui maihin nykyisen Hannibalin, Missourin osavaltion alueella.
Hennepin toi maailman tietoisuuteen kaksi suurta vesiputousta: Niagaran putoukset, joilla on Pohjois-Amerikan suurin virtaama, ja Saint Anthonyn putoukset nykyisen Minneapolisin alueella, joka on ainoa luonnollinen vesiputous Mississippi-joella. Vuonna 1683 hän julkaisi Niagaran putouksista kirjan nimeltä A New Discovery. Regionalistinen taidemaalari Thomas Hart Benton loi seinämaalauksen ”Isä Hennepin Niagaran putouksilla” New Yorkin sähkölaitokselle Lewistonissa, New Yorkissa.