Kladenský rodák od mládí tíhl k levicové politice. Za války působil v odboji, mimo jiné distribuoval ilegální tiskoviny a letáky. V říjnu 1942 musel nastoupit na nucené práce do německého Porúří, kde Spojenci prováděli zničující plošné nálety, k hasičskému komandu Luftschutzpolizei.
Úkolem těchto jednotek bylo hasit domy zasažené zápalnými bombami při spojeneckých náletech. Nálety se odehrávaly za tmy: první vlna bomb zapálila cíle, druhá vlna je trhavými bombami zdevastovala a třetí vlna letadel shazovala fosfor.
Kachlík se tehdy podílel mimo jiné na záchraně katedrály v Kolíně nad Rýnem. "Než jsme si zvykli, bylo to hodně drsné. Nejdřív jsme brečeli a nemohli jsme chvíli vůbec nic dělat. Někteří kluci omdlívali, a dva dokonce odvezli do blázince. Brečeli: ‚Mami, já chci domů…‘ Prostě úplně zblbli," vzpomínal pro Paměť národa.
"Po náletu jsme vytahovali ohořelé mrtvé ze sklepů a házeli jsme je jak pytle na náklaďáky a ty to odvážely. A to bylo denně. V půl jedenácté večer ohlásili nálet v Holandsku, a už jsme natahovali boty a rychle plnou polní," líčil. Z nucených prací v Německu však budoucí filmař nakonec utekl a do konce války se skrýval s falešnými doklady v Praze, kde pracoval pro komunistický odboj.
Po válce Kachlík vystudoval režii na pražské FAMU a stal se dramaturgem Divadla pracujících ve Zlíně, nějaký čas byl zaměstnán ve Svazu československých spisovatelů. Celovečerní debut Červnové dny natočil roku 1961 podle vlastní stejnojmenné novely.
Jeho další film Bylo nás deset z roku 1963 přivedl na plátno mnoho budoucích hvězd jako herečku Olgu Schoberovou i tehdy již slavné duo Jiří Suchý a Jiří Šlitr.
Dva jeho snímky podle knih Jana Trefulky, Pršelo jim štěstí a Třiatřicet stříbrných křepelek, se nelíbily tehdejším cenzorům a skončily v trezoru. Stejný osud potkal také film Já, truchlivý bůh, zfilmovanou povídku Milana Kundery z cyklu Směšné lásky. Vypráví o sukničkáři, který se chce pomstít dívce, jež ho odmítla. Film s herci Milošem Kopeckým a Pavlem Landovským byl výrazný mimo jiné díky tomu, že hrdina vystupuje ze své situace a komentuje vlastní jednání.
"Já jsem ho jednou vytáhl z bryndy, protože ho chtěli vyloučit ze strany," tvrdil Kachlík o Kunderovi. "Tenkrát to tak bylo, že všichni museli být ve straně. Jeho chtěli vyloučit a já jsem tenkrát položil legitimaci a řekl jsem: ‚Jsem válečný člen strany a za Kunderou stojím. A když ho vyloučíte, tady máte i moji legitimaci.‘ A oni se všichni lekli a nevyloučili ho. Pak přišel za mnou a řekl: ‚To by každý neudělal.‘ A od té doby se se mnou začal sbližovat," popisoval, jak pak za Kunderou jezdil do Brna.
Kachlíkova pohádka Princ Bajaja byla v roce 1971 oceněna na festivalu v Benátkách. V roce 1982 byl pro změnu ve španělském San Sebastiánu oceněn jeho film Kouzelné dobrodružství, natočený podle románu Alaina-Fourniera. Ceny se Kachlík dočkal i za dokument Co bylo totální nasazení, natočený podle vlastních zážitků z válečných hrůz.
Antonín Kachlík vyrobil též několik politicky angažovaných, době poplatných snímků. Za komunistického režimu patřil k oceňovaným tvůrcům, obdržel Řád práce, byl laureátem státní ceny Klementa Gottwalda a autorem životopisného filmu o Gottwaldovi. Roku 1974 se objevil v evidenci spolupracovníků StB.
V letech 1971 až 1992 vyučoval režii na FAMU. K jeho žákům patřili Zdeněk Troška, Karel Smyczek, Jitka Němcová nebo Vladimír Merta.
