Affecté comme médecin au 19e régiment d'infanterie de Brest durant la première guerre mondiale, Antoine Vourc'h est décoré de la croix de guerre et de la Légion d'honneur. En 1919, il est élu conseiller municipal de Plomodiern.
Lorsque la seconde guerre mondiale éclate, le docteur Vourc'h est mobilisé. En 1940, il marque son opposition au gouvernement de Vichy en mettant fin à ses responsabilités municipales. En octobre et décembre de la même année, il facilite le départ de jeunes gens par barques de pêche de Douarnenez et de Camaret, puis fonde le réseau Johnny, le premier en date des réseaux de renseignement établis en zone occupée.
Après avoir été chargé par Londres d'organiser un service de renseignement en Tunisie avant le débarquement des alliés, il en dirige un autre à Alger, sous Darlan et Giraud, pour le groupe Combat, et rejoint les Forces françaises libres.
A l'issue de la guerre, il est décoré de la rosette de la Résistance, de la croix de la guerre 1939-1945, de la Military Cross et de la Military Medal et le 7 mai 1946, de la rosette de la Légion d'honneur à titre militaire.
En 1944-1945, il participe à la fondation du MRP. Il est élu adjoint au maire de Plomodiern puis conseiller général du Finistère.
Membre de la première Assemblée nationale constituante, il est élu en 1946 au Conseil de la République où il représente le Finistère jusqu'en 1955.