В июне 1942г. сержант Антонов в составе 50 Краснознаменного ближнебомбардировочного авиаполка.

В октябре 1941г. полк был перевооружен на самолеты Пе-2.

На фронте с июня 1942г. в составе 223 бомбардировочной авиадивизии.

07 ноября 1942г. был переформирован в 50 отдельный дальнеразведывательный авиационный полк. Полк вошел в состав 2 воздушной армии.

К началу февраля 1942г. воздушный стрелок-радист Антонов совершил 11 боевых вылетов. Участвовал в двух воздушных боях, был легко ранен.

Приказом от 01 февраля 1942г. был награжден медалью «За отвагу».

29 апреля 1943г. участвовал в двух разведывательных вылетах. Огнем пулемета не дал возможности истребителям противника приблизиться на расстояние, эффективное для атаки.

05 мая участвовал в разведке района Сумы. Своевременно и точно передавал результаты разведки на наземную радиостанцию.

21 мая обнаружил группу автомашин в районе линии фронта.

К началу июня 1943г. сержант Антонов совершил 69 боевых вылетов, 60 из них- на разведку.

Приказом от 06 июня 1943г. был награжден орденом Отечественной войны II степени.

11 августа участвовал в разведке района Гадяч, Зеньков, Опошня, Колотнтаев.

19 августа- Б.Будище- Полтава, Валки- Никольское, Максимовка- Ольшаны.

К концу 1943г. произвел 93 боевых вылета.

Приказом от 07 февраля 1944г. был награжден орденом Славы III степени.

04 января 1944г. участвовал в разведке района Баранье Поле- Бужанка, Звенигородки, Оматово.

25 января- районов Дубно, Крименец, Яславль- Шепетовка.

02 февраля- станции Мироновка и района Лашки- Сорокотяги, обстрелял колонну автомашин.

К концу марта 1944г. произвел 112 боевых вылетов.

Награжден нагрудным знаком «Отличный разведчик».

Приказом от 12 мая 1944г. старший сержант Антонов был награжден орденом Красной Звезды.

05 мая 1944г. произведена разведка районов Красное- Золочев, Сандова Вишня- Городок, Любень Вельке- Львов, аэродрома и станции Львов, Ольшагице- Золочев.

10 августа Мехув- Новы Корчин, Ольхов- Мехув, Тарнув- Дембице, Тшебиня- Краков, аэродрома Краков, станций Хижины, Краков и Бохная.

19 августа 1944г. полку было присвоено звание гвардейский и почетное название Львовский. Изменена нумерация на 193 отдельный гвардейский разведывательный авиационный Львовский Краснознаменный полк.

20 февраля 1945г. экипаж выполнил разведку аэродрома Опава, дорог Опава- Морав Острава, станции Морав Острава.

К средине марта 1945г. произвел 181 успешный боевой вылет на разведку.

Гвардии старший сержант Антонов был представлен к ордену Славы III степени, приказом от 12 мая 1945г. был награжден орденом Красной Звезды. 

16 марта разведка дорог Козель- Леобщотц, станции Опава, дорог Опава- Морав Острава, станции Морав Острава.

05 апреля- станции Опава, дорог Опава- Морав Острава, аэродрома Оломбуц, станции Морав Острава.

За годы войны участвовал в 202 успешных боевых вылетах.

Приказом от 29 мая 1945г. был награжден орденом Красного Знамени.

Награжден медалями «За взятие Берлина», «За освобождение Праги», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.».

Гвардии лейтенант Антонов был уволен в запас 16 октября 1956г.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.