Antonsson begynte med bryting i 14-årsalderen, som han brødre, blant annet Bengt Antonsson, allerede gjorde. Under VM i Napoli i 1953 vant han gull etter å ha beseiret Johannes Kotkas fra Sovjetunionen i finalen. For denne prestasjonen ble han tildelt Svenska Dagbladets gullmedalje.