Antoine Olivier apareció después en Laurence Anyways (Xavier Dolan) y también obtuvo el papel protagonista de Janeau en Les Pee-Wee 3D, l'hiver qui a changéma vie. Después protagonizó el polémico vídeo del grupo Indochine, College Boy, dirigido por Xavier Dolan. Tras esta colaboración, el joven director ofreció a Antoine Olivier el papel protagonista en su película Mommy, que obtuvo el Premio del Jurado en el Festival de Cannes de 2014. Por esta interpretación, Antoine Olivier ganó numerosos premios, entre ellos un Satellite Award en Los Ángeles, un Canadian Screen Award en Toronto y fue nombrado el actor más prometedor de 2014 por la revista Elle France.
Últimamente, ha ganado el premio al Mejor Actor por su papel en 1:54 en el Festival du Film francophone d'Angoulême de 2016, en Francia.
