הישג השיא של אנטוניוני במדי איטליה היה הזכייה במונדיאל 1982. הוא זומן על ידי ביארזוט לסגל הנבחרת לקראת המונדיאל בספרד, ושיחק בכל ששת משחקיה של איטליה בשלבי הבתים ובחצי הגמר. איטליה, שהחלה את הטורניר ביכולת בינונית, הלכה והשתפרה לאורך הטורניר, ובחצי הגמר גברה על בתוצאה 2-0. בדקה ה-28 של המשחק נאלץ אנטוניוני לצאת בחילוף בגלל פציעה, שהשביתה אותו מהשתתפות במשחק הגמר. למרות זאת, איטליה זכתה בתואר אלופת העולם.