Дочь Марка Антония и Октавии Младшей, племянница Октавиана Августа, бабка императора Нерона.
Антония была третьим ребенком в семье Марка Антония, первой девочкой и первым его ребенком от Октавии Младшей, сестры Октавиана. Род Антониев относился к плебейскому сословию.
Родилась Антония в Афинах в 39 году до н. э., где Марк Антоний и Октавия проживали в то время.
В 36 году до н. э., после рождения Антонии Младшей, Октавия с детьми, по требованию Октавиана, переезжает в Рим. Девочки воспитываются матерью. Большое участие в их судьбе принимает также Октавиан и его жена Ливия.
После смерти Марка Антония в 31 до н. э. Октавиан отдает сестрам, в обход остальных наследников, земли их отца.
Около 25 до н. э. Антонию выдают замуж за Луция Домиция Агенобарба, консула 16 до н. э., сына Гнея Домиция Агенобарба и Эмилии Лепиды, происходящего из плебейского рода Домициев.
Предполагают, что от этого брака у пары было трое детей :
Домиция Лепида Старшая, была замужем за Децимом Гатерием Агриппой, консулом 22 года, и Гаем Саллюстием Пассиеном Криспом, консулом-суффектом 27 года, проконсулом Азии, консулом 44 года.
Гней Домиций Агенобарб, отец императора Нерона.
Домиция Лепида Младшая, была замужем трижды, в том числе за Марком Валерием Мессаллой Барбатом, от которого родила Мессалину.
Портрет Антонии можно увидеть на «Алтаре Мира» (лат. Ara Pacis), воздвигнутом в Риме 30 января 9 года до н. э. Чевертая фигура справа, стоящая за двумя детскими фигурами — это Антония Старшая и её дети — Домиция Старшая и Гней Домиций. Справа от неё её муж, Луций Домиций.
Существует также теория, основанная на записях Светония, что у пары было не трое, а пятеро детей. Первой была старшая дочь Домиция, родившаяся около 23 до н. э. и в десятилетнем возрасте изображенная на «Алтаре Мира». Она скончалась ещё ребенком.
По поводу даты смерти Антонии также нет однозначного ответа. Согласно Тациту, к моменту смерти мужа в 25 году, её уже не было в живых. Однако Сенека упоминает, что Антония умерла в 32 году.