Rodil se je v Vrbi na Gorenjskem. 29. junija 1923 je bil posvečen v duhovnika. Kaplansko službo je opravljal v Metliki, nato je bil do leta 1940 župnik v Tržiču. Tega leta je prevzel pomembne službe v Ljubljanski škofiji. 

Leta 1946 je bil imenovan za ljubljanskega pomožnega škofa, škofovsko posvečenje pa je prejel 1. decembra istega leta. 

Po smrti škofa Rožmana je bil 26. novembra 1959 imenovan za ljubljanskega škofa. 22. decembra 1961 je papež Janez XXIII. ljubljansko škofijo povzdignil v nadškofijo in hkrati imenoval Vovka za prvega ljubljanskega nadškofa. 

Anton Vovk je slovel kot odličen govornik in je bil med ljudmi izjemno priljubljen.

Bil je pokončen človek, zaveden Slovenec, zvest oznanjevalec Kristusovega evangelija, ki si je vztrajno prizadeval za resnico in pravico. To pa ni šlo v račun komunistični oblasti, ki je njegovo delovanje na vse mogoče načine ovirala. 

Vrh tega preganjanja se je zgodil 20. januarja 1952, ko je nahujskana drhal škofa Vovka napadla na železniški postaji v Novem mestu. Polili so ga z bencinom in zažgali. Hudo poškodovan je preživel, vendar je posledice čutil vse do konca življenja.

Kipa Alojzija Šuštarja in Antona Vovka v ljubljanski stolnici. FOTO: Tatjana Splichal.

Postopek za beatifikacijo 

Dne 13. maja 1999 je bil začet postopek za njegovo beatifikacijo, s čimer je dobil nadškof Anton Vovk naziv Božji služabnik. Zbrano gradivo o njegovem življenju in delu in o uslišanjih na njegovo priprošnjo je bilo leta 2007 predano kongregaciji za zadeve svetnikov v Vatikanu.

Založba Družina je leta 2003 izdala Vovkove dnevniške zapiske iz povojnega časa pod naslovom V spomin in opomin. Leta 2017 pa je režiser David Sipoš po scenariju Roka Andresa posnel film o Antonu Vovku z naslovom Goreči škof.