Urodził się w 1965 roku w Mediolanie, gdzie kształcił się w Civica Scuola di Musica. Studia kontynuował w Centre de Musique Ancienne w Genewie.
Artysta jest współzałożycielem zespołu barokowego zespołu Il Giardino Armonico, który prowadzi od 1989 roku i z którym jako dyrygent i solista grający na flecie prostym i poprzecznym występował w Europie, Stanach Zjednoczonych, Kanadzie, Ameryce Południowej, Australii, Japonii i Malezji. Współpracuje z wieloma renomowanymi artystami, do których należą m.in. Kristian Bezuidenhout, Isabelle Faust, Christoph Prégardien, Christophe Coin, Katia i Marielle Labèque, Viktoria Mullova i Giuliano Carmignola.
Za sprawą swoich osiągnięć Antonini stał się jednym z najbardziej cenionych dyrygentów, co zaowocowało zaproszeniami do prowadzenia takich orkiestr, jak m.in. Camerata Salzburg, Monachium Chamber Orchestra, Rundfunksinfonieorchester Berlin, Los Angeles Philharmonic, Scottish Chamber Orchestra, brytyjska Orkiestra Wieku Oświecenia i szwedzka Chamber Orchestra.
W 2004 roku Sir Simon Rattle zaprosił Antoniniego do współpracy z Berliner Philharmoniker (projekty z repertuarem klasycznym i barokowym), co zostało entuzjastycznie przyjęte przez krytykę – „Berliner Zeitung” określił interpretacje Antoniniego jako „po prostu genialne”.
W sezonie artystycznym 2009/10 artysta dyrygował takimi zespołami jak: City of Birmingham Symphony, Koninklijk Concertgebouworkest, Zurich Tonhalle Orchestra, Camerata Salzburg, Berner Symphony, Tonkünstlerorchester, Mozarteum Orchester i Orkiestra Philharmonique de Radio France. Jednocześnie kontynuował niezwykle udaną współpracę z Kammerorchester Basel, której zwieńczeniem jest nagranie dla wytwórni Sony wszystkich symfonii Beethovena (jak dotąd ukazały się płyty z Symfoniami I –VI)
Antonini jest zaangażowany w liczne projekty operowe, do których zaliczyć można m.in. prezentowane w Wiedniu, Salzburgu i Salamance Aci, Galatea e Polifemo Händla, czy wystawiane w Bolzano, Trento, Rovigo i Liège Il segreto Matrimonio Cimarosy. W sezonie 2008/09 artysta prowadził w mediolańskiej La Scali Wesele Figara Mozarta i Alcinę Händla.
Giovanni Antonini dokonał wraz z zespołem Il Giardino Armonico licznych nagrań płytowych obejmujących dzieła instrumentalne Vivaldiego (w tym Cztery pory roku) oraz innych włoskich kompozytorów XVII i XVIII wieku, a także utwory Johanna Sebastiana Bacha (Koncerty brandenburskie), Bibera i Locke’a. Zrealizowana wraz z Cecilią Bartoli płyta Vivaldi Album zdobyła w 2000 roku nagrodę Grammy. Wspólna płyta z Viktorią Mullovą (koncerty skrzypcowe Vivaldiego) zdobyła prestiżową nagrodę Diapason d'Or 2005 dla barokowej muzyki instrumentalnej. Także w 2005 roku Il Giardino Armonico pod dyrekcją Antoniniego nagrało dla wytwórni Naïve płytę La Casa del Diavolo, na której znalazły się dzieła Glucka, Bacha, Locatellego i Boccheriniego. Wydawnictwa płytowe Antoniniego wraz z Il Giardino Armonico zostały wyróżnione licznymi nagrodami, m.in. Gramophone Award, Premio Fondazione Cini, Caecilia Award, Choc de la Musique, 10 de Repertoire, Gran Prix de Discophiles.
Prowadząc Orchestre National du Capitole, włoski maestro dyrygował Mozartem, Haydnem i Beethovenem z prawdziwą energią i przejrzystością, wydobywając koloryt utworów... Beethoven był ekscytujący.
La Dépêche du Midi, marzec 2011
Beethoven Antoniniego jest zwinny i pikantny, jego wyjątkowość jest zauważalna. Do zwyczajowej euforii i ekscytacji dyrygent dodaje zachwyt i wdzięk.
The Independent on Sunday, sierpień 2010
Gra Il Giardino Armonico, zespołu prowadzonego przez Giovanniego Antoniniego, była stylowa, wręcz nieskazitelna.
Guardian, maj 2010
Antonini skakał i tańczył jakby scena się pod nim paliła, wskrzeszał „autentyczny” barok.
Wenneke Savenije URC, listopad 2009
Bogata, kontrastowa dynamika i szybkie zmiany nastrojów oscylujące między liryzmem a patetycznością utrzymywały słuchaczy w napięciu i nadały dziełu spójną koncepcję.
Neue Zürcher Zeitung, sierpień 2008
Antonini dyrygował entuzjastycznie i w „pędzącym” tempie, co przykuło uwagę orkiestry i publiczności… Grając na flecie, Giovanni Antonini przekracza granice możliwości tego instrumentu, a jego gra jest wręcz magiczna.
Süddeutsche Zeitung, czerwiec 2007