Charles-Antoine Sanchez intègre le Conservatoire Régional de Toulouse en 2005, et pratique en parallèle l’improvisation théâtrale. Il est ensuite admis au Conservatoire de Lyon où il travaille avec Laurent Brethome, Sandrine Lanno et Philippe Sire. En 2008, il intègre la 70e promotion de l’ENSATT de Lyon. Pendant ces trois années de formation, il travaille avec Philippe Delaigue, Vincent Garanger, Evelyne Didi, Agnès Dewitte, Giampaolo Gotti et Frédéric Fonteyne (cinéma)... En dernière année, il joue dans Œdipe-Tyran de Heiner Müller mis en scène par Matthias Langhoff. Il réalise, écrit, co-écrit des Shorts Sessions, des courts métrages, des moyen-métrages dans lesquels il joue. C’est en 2013 qu’il rencontre Anne-Laure Liégeois et joue dans son Macbeth et depuis 2016 il incarne Sancho Panza dans ses Don Quichotte et Don Quichotte Intervention.