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D'une grande famille de négociants en laine et d'industriels textiles du Nord, Antoine Masurel est le fils puiné de Jules Paul Masurel, négociant en laine, et de Françoise Marie Thérèse Collart-Dutilleul. Par sa mère, il est le neveu de Roger Dutilleul. Il suit, après son service militaire, la carrière familiale, réalisant de nombreux voyages dans l'hémisphère sud.
En , mobilisé comme sergent de réserve dans l'Armée de l'Air, Masurel est affecté aux Forces aériennes françaises en Orient-Méditerranée à Beyrouth.
Après l'Armistice, installé à Cannes, il prend contact avec Jacques Robert-Rewez, lorsque celui-ci développe le réseau "Phratrie", et s'engage dans les Forces françaises combattantes en 1942. Deuxième adjoint du chef de réseau, il prend part à la libération de Rewez en , devient le premier adjoint de Jean-Louis Chancel lorsque celui-ci prend la tête de la "Phratie", avant d'en prendre lui-même la direction en .
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