Vattay Antal a bécsújhelyi Katonai Akadémián végzett 1912. augusztus 18-án hadnagyi ranggal. Fiatal katonatisztként harcolt az első világháború alatt a nyíregyházi császári és királyi 14. huszárezredben. A gorlicei áttörésnél Volhiniában harcolt. Később, 1918-ban, a piavei harcokban az 5. század parancsnokaként vett részt, ahol egy támadás során olasz hadifogságba került. A háború után szabadon bocsátották és 1920-tól a miskolci körletparancsnokságon szolgált: ott 1920-1921-ben a 7. körletparancsnokságon nemzetvédelmi tiszt volt századosi rendfokozattal. Ekkor ismerkedett meg a nyékládházi földbirtokos nemesi négyesi Szepessy családdal és hamarosan el is vette feleségül négyesi Szepessy Eleonóra kisasszonyt. Röviddel ezután elvégezte a Hadiakadémiát, majd József főherceg szárnysegédje volt. 1922. március 1. és 1928. október 22. között Horthy Miklós kormányzó szárnysegédje volt. 1928-tól 1932-ig ismét Miskolcon anyagi vezérkari tiszt és őrnagyként szolgált. Ez idő alatt jó baráti viszonyok alakultak ki Lenz József (1897–1965)nyékládházi földbirtokossal, tartalékos huszárfőhadnaggyal, gyümölcs-nagykereskedővel, akinek a lánya szintén jó barátságban is volt Vattay Antal lányával. 1929-ben megváltoztatta a vezetéknevét Vattayvá. Szárnysegédi szolgálata után, a 7. vegyesdandár anyagi vezérkari tisztjének nevezték ki, és 1932-től a HM VI-2. osztályán tevékenykedett. 1935-től a lovassági felügyelő melletti vezérkari tisztként szolgált. 1937-től Szegeden az 5. vegyesdandár vezérkari főnökéke lett, ahonnan 1939. január 15-én Kormányzó Katonai Irodájába főnökhelyettesnek osztották be. 1940. december 24-től Nyíregyházára került. Az 1941. évi délvidéki, illetve az ukrajnai hadműveletekben az 1. lovasdandár élén vett részt. 

1942. október 1-től, a lovassági alakulatok utolsó átszervezése után, az 1. lovashadosztály parancsnoki teendőit látta el. 1944. augusztus elején a magyar II. tartalék hadtest parancsnokaként irányította a Varsó környékére visszaszorult magyar megszálló seregtesteket. A Lengyel Honi Hadsereg főparancsnokának, Bor-Komorowski tábornoknak kérésére, kétközlekedési útvonalat biztosított a németek által körülzárt varsói felkelők részére. Nem maradhatott tovább csapatai élén, mivel rövid időn belül ez a tette a németek tudomására jutott. 1944. augusztus 17-től főhadsegédként a Kormányzó Katonai Irodájának vezetését vette át. Vattay jelentős szerepet játszott a háborúból való kiugrás október 15-i, végül is balul sikerült kísérletének előkészítésében. A Kormányzó legszűkebb köréhez tartozott. Német, nyilas, majd amerikai fogsága után 1946. június 16-án tért haza. 1951. november 2-án az Államvédelmi Hatóság letartóztatta. A Budapesti Katonai Bíróság „háborús bűntett és a demokratikus államrend megdöntésére irányuló szervezkedésben való tevékeny tagként valórészvétel miatt" tízévi börtönbüntetésre ítélte. 1956. augusztus 31-én ideiglenesen szabadlábra helyezték, majd 1957. november 22-én büntetését háromévi próbaidőre felfüggesztették. 

1966. november 2-án hunyt el Budapesten. A koholt vádak alól 2001. június 25-én a Legfelsőbb Bíróság Felülvizsgálati Tanácsa bűncselekmény hiányának megállapításával tisztázta.