Giovanni Antonini absolvierte seine musikalische Ausbildung in der Civica Scuola di Musica in Mailand und am Centre de Musique Ancienne in Genf. Er ist Gründungsmitglied des Barockensembles Il Giardino Armonico, das er seit 1989 leitet. Mit diesem Ensemble, das auf historischen Instrumenten spielt, tritt er weltweit als Dirigent und Solist für Block- und Traversflöte auf. Er ist Künstlerischer Leiter des Wratislava Cantans Festival in Polen und Erster Gastdirigent des Mozarteumorchesters und des Kammerorchesters Basel.
Giovanni Antonini hat mit vielen herausragenden Künstlern zusammengearbeitet. Seine Kooperation mit Cecilia Bartoli und das gemeinsame Vivaldi-Album wurden 2000 mit dem Grammy Award ausgezeichnet. Giovanni Antonini ist bekannt für seine raffinierte und innovative Interpretation des Klassik- und Barockrepertoires und regelmässiger Gast bei grossen Orchestern.
Seine vielen Opernproduktionen umfassen Werke von Mozart, Händel und Bellini.
Mit Il Giardino Armonico hat Antonini zahlreiche CDs mit Instrumentalwerken von Vivaldi, J.S. Bach (Brandenburgische Konzerte), Biber und Locke sowie Kollektionen der Instrumentalmusik aus dem 16. und 17. Jahrhundert aufgenommen.
Antonini ist Künstlerischer Leiter des Projektes Haydn2032, mit dem zum 300. Geburtstag des Komponisten das vollständige symphonische Werk Joseph Haydns in Aufnahmen und Konzerten in den Fokus gerückt wird. Die ersten 7 Einzelaufnahmen sind bereits veröffentlicht. In den kommenden Jahren sollen alljährlich zwei weitere folgen.