Родился 4 апреля 1985 г. в Обнинске. Детство провел в Москве. В 2008 г. окончил Санкт-Петербургскую консерваторию им. Н. А. Римского-Корсакова.
В 2010 г. к 65-летию Победы при поддержке Межгосударственного Фонда Гуманитарного Сотрудничества М. Швыдкого и ФА «Россотрудничество» осуществил в качестве художественного руководителя и дирижёра проект «Вахта Памяти в Брестской крепости», исполнив 22 июня в 4 часа утра в стенах крепости сочинения военного времени Прокофьева и Шостаковича. Проект собрал более 15 тысяч зрителей и транслировался телеканалом «Мир».
В том же году по рекомендации Министерства культуры был назначен художественным руководителем Государственного Академического театра оперы и балета Республики Бурятия (Улан-Удэ), став в возрасте 25 лет самым молодым художественным руководителем страны. За год вывел театр на уровень, позволивший балетной труппе выступить на сцене Большого театра России.
В 2013 г. стал первым русским дирижером, открывшим Международный фестиваль им. Антона Брукнера в Линце.
В 2013-2015 гг. являлся художественным руководителем-директором и главным дирижёром Государственного Приморского театра оперы и балета (Владивосток), который создал с ноля: курировал процесс строительства здания, собрал оркестр, балетную и оперную труппы, за два года осуществил 11 оперных и балетных постановок, не считая многочисленных программ симфонических концертов.
В 2014 г. на сцене Приморского театра стартовала региональная программа Года культуры в России. В том же году Лубченко дирижировал из Владивостока концертом ко «Дню славянской письменности» с прямым включением на Красную площадь в Москве. Концерт транслировался в прямом эфире «Россия 1» и был показан каналом «Культура».
В 2015 к 70-й годовщине Победы и 100-летию Героя СССР Алексея Маресьева осуществил первую в истории постановку без купюр последней оперы С. Прокофьева «Повесть о настоящем человеке» (полная партитура никогда не издавалась) и первую полную запись этого сочинения на CD в исполнении солистов, хора и оркестра Приморского театра.
В рекордные сроки Государственный Приморский театр оперы и балета достиг уровня, позволившего проводить гастроли на лучших площадках обеих российских столиц и за рубежом, а также спустя три сезона стать частью одного из ведущих музыкальных театров мира: с 2016 года театр оперы и балета во Владивостоке стал Приморской сценой Мариинского театра.
C 2014 года является официальным композитором ежегодного Дрезденского оперного бала.
Работал приглашённым дирижёром Государственного симфонического оркестра Лотарингии в Нанси (2012-2013), Пекинского симфонического оркестра (2014-2015), а также Мариинского театра (2015-2016).
В сезоне 2017/2018 являлся Руководителем музыкальных программ Александринского театра в Санкт-Петербурге.
С 2017 — Художественный руководитель Сочинского симфонического оркестра, а с 2018 – ещё и Камерного хора Сочинской филармонии.
Сотрудничает как дирижер с такими коллективами, как БСО им. П. И. Чайковского, АСО Санкт-Петербургской филармонии, Государственным симфоническим оркестром «Новая Россия», Симфоническим оркестром Москвы «Русская филармония», Канадским национальным балетом (Торонто), Симфоническим оркестром Брукнерхауса (Линц, Австрия), Симфоническим оркестром Саксонской государственной капеллы (Дрезден), Оперным театром Регенсбурга и др.
Партнерами Антона Лубченко по сцене неоднократно становились Елена Образцова, Денис Мацуев, Ольга Перетятько, Алексей Володин, Борис Березовский, Сергей Ролдугин, Сергей Лейферкус, Екатерина Мечетина, Джойс ДиДонато и др.
Автор опер (самая известная из них, «Доктор Живаго», была поставлена в Германии в 2015 году), балетов, симфоний, кантат, инструментальных концертов, камерных ансамблей и музыки к кино (фильмы «Сумерки», «Три дня до весны», «А.Л.Ж.И.Р.»).
Сочинения Антона Лубченко включают в свой репертуар такие дирижёры, как Владимир Федосеев, Дмитрий Юровский,