Von 1978 bis 1985 lehrte Compagnon an der École polytechnique in der Abteilung Human- und Sozialwissenschaften. In diesen Jahren war er auch Gastdozent am Institut français in Großbritannien und wurde 1981 an der Universität RouenMaître de conférences. 1985 wechselte er an die Columbia University in New York City. In den Jahren 1989 und 1990 war er Professor an der französischen Université du Maine und anschließend von 1994 bis 2006 an der Universität Paris IV (Sorbonne). Seit 2006 ist er Inhaber des Lehrstuhls für Moderne und zeitgenössische Literatur (Littérature française moderne et contemporaine: Histoire, critique, théorie) am Collège de France. Zwischen 2006 und 2011 gehörte er dem Haut Conseil de l'éducation und von 2006 bis 2013 dem Haut Conseil de la science et de la technologie an. Beide Gremien berieten Regierung und Parlament in Bildungs-, Wissenschafts- und Forschungsfragen.
2013 war Antoine Compagnon Kandidat für den Fauteuil 40 der Académie française. Er unterlag jedoch im zweiten Wahlgang Xavier Darcos. Am 17. Februar 2022 kandidierte er für den Fauteuil 35 und setzte sich mit 14 von 27 Stimmen gegen zwei Mitbewerber durch.[1]