Антиох — младший брат Селевка II Каллиника. После смерти отца в 246 году до н. э. Селевк II участвовал в третьей Сирийской войне (246—241 до н. э.) с египетским царём Птолемеем III Эвергетом. Антиох был послан в Анатолию для управления территорией. Там же проживала его мать Лаодика. Из Анатолии были посланы войска, якобы для помощи брату, на самом деле для завоевания всей страны, но к моменту их прибытия между Селевком II и Птолемеем III был заключён мир (241 до н. э.).
Селевк II вторгся в Анатолию и сначала действовал успешно. Антиох объявил о независимости Анатолии, в 239 году до н. э. привлёк на свою сторону наёмников из кельтских племён галатов и начал войну с братом за престол (т. н. «Война братьев» 239—236 до н. э.). В 236 году до н. э. Антиох нанёс сокрушительное поражение брату около города Анкира (современная Анкара), получив в своё полное владение территорию Малой Азии за горами Тавр.
В конце войны в Малой Азии появился другой завоеватель, царь Пергама Аттал I, разбивший Антиоха в 229 году до н. э. и вынудивший его бежать из Анатолии.
Вернувшись в Сирию, Антиох пытался организовать мятеж против брата, но в 227 году до н. э. был изгнан в Финикию, где попал в плен. В следующем году Антиоху удалось бежать из плена, но он был убит своими же бывшими союзниками галатами.
Антиох был женат на дочери царя Вифинии Зиаила.
