W sierpniu 1939 był pilotem III kategorii PLL LOT.

Odwrót w kampanii wrześniowej 1 września 1939 roku przydzielony jako I pilot do załogi samolotu aerofotogrametrycznego PLL LOT SP-AMH, Fokker F.VIIB/3m, który w stanie wojny stanowił rezerwę plutonu fotolotniczego Wojskowego Instytutu Geograficznego, stacjonującego w Ogrodzienicach koło Grójca. 5 września wykonał stamtąd przelot do Żabczyc koło Pińska, a następnie do Czerniowiec, skąd 14 września poleciał na lotnisko Băneasa w Bukareszcie. Tam samolot został zajęty przez władze rumuńskie Piloci komunikacyjni na niebie lotniczego września 1939

Antoni Sym udał się drogą lądową i morską do Francji docierając 30 października 1939 do portu w Marsylii. Został przydzielony do formowanego polskiego dywizjonu bombowego stacjonującego na lotnisku St-Jaques koło Rennes w Bretanii, a następnie został skierowany na szkolenie do Wielkiej Brytanii.

Służba w Polskich Siłach Powietrznych W Polskich Siłach Powietrznych został zarejestrowany pod numerem P-0014, a 24 sierpnia 1940 otrzymał przydział do nowo tworzonego 304 dywizjonu bombowego na lotnisku RAF Bramcote. W dywizjonie szkolił się na bombowcach Fairey Battle, a od grudnia 1940 na Wellingtonach na lotnisku RAF Syerston.