1945年6月、司令官職を経ず、参謀職のみのソ連の将官クラスで唯一、勝利勲章を授与された。戦後アントーノフは、参謀第一次長（1946年3月）、ザカフカーズ軍管区第一副司令官（1948年）、ザカフカーズ軍管区司令官（1950年12月）、参謀第一次長（1954年4月）を歴任し、1955年5月、ワルシャワ条約機構統合軍参謀総長を兼任し、全盛をきわめた。彼はこの職を、1962年に死去するまで続けた。同年5月、ワルシャワ条約機構政治協議委員会書記長にも選出された。1962年6月18日、モスクワで死去。享年65。クレムリンの壁に葬られた。2003年、ロシア・ソ連邦英雄協会とソ連邦元帥・将官団は、アントーノフにロシア連邦英雄の称号を授与するように陳情したが、却下された。
1941年6月、アントーノフは、キエフ軍管区参謀長、南部戦線局編成グループ長となり南部戦線の編成を準備し、同年8月、南部戦線の参謀長となった。そして翌1942年7月、北カフカーズ戦線参謀長、9月に黒海軍集団参謀長、11月にザカフカーズ戦線参謀長、12月に労農赤軍の参謀次長/作戦局長となった。彼の仕事は、他の将校と連携し、軍事状況をスターリンに知らせることであった。1943年5月、参謀第一次長となり、スターリンが発令する命令に副署するようになった。1945年2月から参謀総長となり、スタフカに入った。1944年までにアントーノフは主席報道官となり、ヤルタとポツダムの両会談に出席した。ヤルタ会談において彼は、交通網に対する爆撃ラインを設定し、連合軍がソ連軍を支援する方法について西側同盟に知らせた。このことは、ドレスデン爆撃へと導かれることとなった。
1919年4月、赤軍に召集され、ロシア内戦に従軍。同年4月～6月、南部戦線第1モスクワ労働者師団参謀長補。1919年6月～1928年8月、第15インゼンスク狙撃師団第45旅団参謀長、同師団作戦班長となり、ウランゲリ指揮下のロシア南部軍との戦闘に参加。1928年8月～1931年3月、M.V.フルンゼ名称労農赤軍軍事アカデミー基本（指揮）学部の聴講生となり、フランス語通訳の特技を得た。1931年3月～1934年10月、第46狙撃師団参謀長。1932年11月～1933年5月、フルンゼ軍事アカデミー作戦学部の聴講生。1934年10月、ウラル軍管区モギリョフ・ヤンポリスク強化地区師団参謀長、1935年8月、ハリコフ軍管区参謀部作戦課長、1936年10月、労農赤軍参謀本部アカデミー聴講生、1937年6月、モスクワ軍管区参謀長。1938年6月、彼はフルンゼ軍事アカデミーの先任教官、後に共通戦術講座副長となった。1941年3月、キエフ特別軍管区参謀次長。
グロドノ県グロドノ市（現ベラルーシ共和国フロドナ）出身。帝国軍の砲兵士官の息子であるアントーノフは、1916年9月、軍に召集され、第1パヴロフスク軍事学校に送られた。1917年2月、准尉となりエゲルスク連隊に配属。同年6月、スタニスラフの戦いで負傷し、サンクトペテルブルクに後送。治療後、1917年8月、エゲルスク連隊長副官となり、1918年5月、予備役編入。1918年5月～1919年4月、ペトログラードの食料委員会で働きながら、ペトログラード林業大学で学んだ。
※馬齢は旧表記を用いる。1986年11月27日、大井競馬場の3歳戦でデビューし、2着に9馬身差を付けて1着となる。その後休養し、翌1987年3月に復帰してからは南関東アラブ三冠の一角である千鳥賞を5着と取りこぼした以外は秋のアラブ王冠賞まで勝ち進み、二冠を達成する。年末には第33回全日本アラブ大賞典へ出走したが、ローゼンホーマの後塵を拝し14頭立ての10着に終わる。掲示板（5着以内）を外したのは生涯でこの一度きりである。明けて1988年、5歳時の前半は勝ちきれないレースが続いたが、騎手が佐々木竹見に替わった6月の渋谷特別を皮切りに、朝凪賞、重賞のワード賞、約3か月の休養を経て臨んだ小岩特別まで4連勝。小岩特別からは的場文男が騎乗した。勝島賞で3着に敗れ連勝は止まったが、第34回全日本アラブ大賞典では逃げの手に出て、佐々木が騎乗したオタルホーマーの2番手マークを振り切り、最後は2着のオタルホーマーに4馬身差を付けて優勝を果たす。1989年、6歳時は7戦し4勝。60キログラムを超える負担重量を背負う機会が増え、銀盃では2着に5馬身差を付けて勝ったが、船橋記念とワード賞では2着に敗れた。秋はサラブレッドを相手に2戦し、9月の東京盃では3着となり、10月のおおとり賞では優勝。年末の第35回全日本アラブ大賞典（アキヒロホマレやコスモノーブルらが出走）で単勝オッズ1.7倍の支持に応えて逃げ切り、連覇を達成したのを最後に引退した。この年獲得した賞金の合計は5606万円で、地方競馬のアラブ系部門でもっとも多くの賞金を獲得した競走馬ともなっている。