А.И. Антонов родился семье офицера-артиллериста. В 1915 году он поступил в Петербургский университет, но вскоре из-за материальных трудностей был вынужден прервать учебу и пойти работать на завод. В 1916 году Антонова призвали в армию и направили в Павловское военное училище. По окончании курса обучения он был произведен в прапорщики, назначен в лейб-гвардии Егерский полк и отправлен на фронт Первой мировой войны. Участвуя в боях, молодой офицер проявил себя с лучшей стороны, был ранен, награжден орденом Анны четвертой степени с надписью «За храбрость». После выздоровления он вернулся армию, в 1917 году солдаты избрали его помощником полкового адъютанта.
В мае 1918 года прапорщик Антонов был уволен в запас. Он учился на вечерних курсах Лесного института, работал в Петроградском продовольственном комитете, а в апреле 1919 года был призван в Красную Армию и был назначен помощником начальника штаба 1-й Московской рабочей дивизии, сражавшейся на Южном фронте. После тяжелых боев в июне 1919 года остатки этой дивизии были переданы в состав 15-й Инзенской стрелковой дивизии. В этой дивизии А.И. Антонов прослужил до августа 1928 года, занимая различные штабные должности. За участие в форсировании Сиваша он был награжден Почетным оружием Революционного военного совета РСФСР.
В 1928 году А.И. Антонов поступил в Военную академию имени Фрунзе, по окончании которой был назначен начальником штаба 46-й стрелковой дивизии в городе Коростень (Житомирская область). В октябре 1934 года А.И. Антонов стал начальником штаба Могилев-Ямпольского укрепленного района, а в августе 1935 года — начальником оперативного отдела штаба Харьковского военного округа.
В конце 1938 года А.И. Антонова назначили старшим преподавателем, а через некоторое время — заместителем начальника кафедры общей тактики Военной академии имени Фрунзе. В марте 1941 года он был назначен на должность заместителя начальника штаба Киевского военного округа. В августе 1941 года генерал-майор А.И. Антонов стал начальником штаба Южного фронта. С июля 1942 года он последовательно возглавлял штабы Северо-Кавказского фронта, Черноморской группы войск, Закавказского фронта.
В конце 1938 года А.И. Антонова назначили старшим преподавателем, а через некоторое время — заместителем начальника кафедры общей тактики Военной академии имени Фрунзе. В марте 1941 года он был назначен на должность заместителя начальника штаба Киевского военного округа. В августе 1941 года генерал-майор А.И. Антонов стал начальником штаба Южного фронта. С июля 1942 года он последовательно возглавлял штабы Северо-Кавказского фронта, Черноморской группы войск, Закавказского фронта.
В декабре 1942 года Алексей Иннокентьевич был назначен первым заместителем начальника Генерального штаба РККА и начальником Оперативного управления Генштаба. В этой должности он стал ближайшим помощником начальника Генштаба А.М. Василевского, принимал участие в разработке планов операций советских вооруженных сил в годы Великой Отечественной войны. В апреле 1943 года А.И. Антонову было присвоено воинское звание генерал-полковника, позднее в том же году — генерала армии. Во второй половине 1944 года А.И. Антонову было поручено возглавить группу советских военных экспертов на предстоящей конференции глав трех правительств союзных держав в Тегеране. В феврале 1945 года А.И. Антонов возглавил Генеральный штаб Красной Армии, в этой должности руководил разработкой планов операций Красной Армии на заключительном этапе Великой Отечественной войны и в войне с Японией.
В марте 1946 года на должность начальника Генерального штаба вернулся А.М. Василевский и А.И. Антонов занял должность его первого заместителя. С 1946 года до конца жизни А.И. Антонов был депутатом Верховного Совета СССР. В конце 1948 года генерал Антонов был назначен первым заместителем командующего войсками Закавказского военного округа, а с 1950 года возглавлял войска Закавказского военного округа. В 1954 году он вернулся в Москву, вновь занял должность первого заместителя начальника Генштаба, а с 1955 года одновременно возглавлял штаба Объединенных Вооруженных Сил государств — участников Варшавского договора. А.И. Антонов был похоронен на Красной площади в Москве.
- Орден «Победа» (№ 12 — 4.06.1945)[29]
- Три ордена Ленина (21.02.1945, 14.09.1946, 22.09.1956)
- Четыре ордена Красного Знамени (13.12.1941, 27.03.1942, 3.11.1944, 20.07.1949)
- Два ордена Суворова 1-й степени (22.02.1943, 29.07.1944)
- Орден Кутузова 1-й степени (22.02.1944)
- Орден Отечественной войны 1-й степени (17.05.1943)
- Медаль «За оборону Кавказа» (1942)
- Медаль «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.»
- Медаль «За победу над Японией» (1945)
- Юбилейная медаль «XX лет Рабоче-Крестьянской Красной Армии» (22.02.1938)
- Юбилейная медаль «30 лет Советской Армии и Флота» (1948)
- Юбилейная медаль «40 лет Вооружённых Сил СССР» (1958)
- Медаль «В память 800-летия Москвы» (1947)
- Орден святой Анны 4-й степени с надписью «За храбрость» (1917)
- Кавалер Большого креста «За воинскую доблесть» («Virtuti militari»), Польша
- Командорский крест ордена Почётного легиона (Франция)
- Военный крест с пальмовой ветвью (Франция)
- Большой крест ордена Белого льва I степени (Чехословакия)
- Военный крест 1939 года (Чехословакия)
- Орден Партизанской звезды I степени (Югославия)
- Орден «За заслуги перед народом» I степени (Югославия)
- Орден «Легион почёта» степени Главнокомандующего (шеф-командора), США
- Орден Красного Знамени (Монголия)
- Большой крест ордена «Святой Александр» с мечами (Болгария)
- Медаль «За Победу над Японией» (Монголия)
- Медаль «50 лет Монгольской Народной Революции» (Монголия)
- Медаль «За освобождение Кореи» (КНДР)
- Дукельская памятная медаль (ЧССР)
- Генерал армии Антонов А.И. //Сайт Министерства обороны Российской Федерации