Светлана Антонова появилась на свет 10 декабря 1979 года в российской столице в семье военного и учительницы младших классов. Имеет старшую сестру Наташу. Обеих девочек родители воспитывали в строгости. В ранние годы Света восемь лет ходила в секцию плавания и собиралась стать педагогом, как и мама.
Однако после поступления сестры Наташи в Щукинское училище Светлана тоже заинтересовалась актерской профессией. Она стала ходить в драмкружок, начала участвовать в любительских постановках и черпала знания, которыми делилась с ней сестра – студентка актерского факультета. Она же и подготовила младшую Антонову к вступительным испытаниям. Позже Светлана поступила в тот же вуз, что окончила ее сестра, и в 2001 году вышла оттуда профессиональной актрисой.
Светлана десять лет проработала театральной актрисой и воплотила на сцене множество ярких образов. Зрители запомнили ее в роли Мирандолины в постановке «Хозяйка гостиницы». Однако в какой-то момент актрисе захотелось простого женского счастья, и она отдала предпочтение семейной жизни.
В кино Свтелана дебютировала благодаря сериалам. У нее было несколько эпизодических ролей в таких многосерийных проектах, как «Игра в любовь» и «FM и ребята». В 2005 году она приобрела широкую узнаваемость, благодаря комедийной картине «Любовь моя», где сыграла одну из ведущих ролей вместе с актером Денисом Матросовым.
Актриса дважды связывала себя узами брака. Первым супругом Светланы был актер Олег Долин, в браке с которым она родила дочь Машу. После Антонова отправилась под венец вместе с режиссером и продюсером Александром Жигалкиным, который причастен ко многим популярным проектам на развлекательном канале СТС. Пара воспитывает троих детей.