Giovanni Antonini studierte an der Civica Scuola di Musica seiner Heimatstadt Mailand und am Centre de Musique Ancienne in Genf. Er ist Gründungsmitglied von Il Giardino Armonico und leitet das Ensemble seit 1989. Als Dirigent und Solist tritt er international an Block- und Traversflöte auf. Giovanni Antonini hat mit vielen renommierten Künstler*innen zusammengearbeitet, u. a. mit Cecilia Bartoli, Kristian Bezuidenhout, Giuliano Carmignola, Isabelle Faust, Sol Gabetta, Sumi Jo, Viktoria Mullova, Katia und Marielle Labèque, Emmanuel Pahud und Giovanni Sollima. Bekannt für seine raffinierten und innovativen Interpretationen des klassischen und barocken Repertoires, ist er regelmäßig zu Gast bei den Berliner Philharmonikern, dem Concertgebouworkest, dem Tonhalle-Orchester Zürich, dem Gewandhausorchester Leipzig, dem London Symphony Orchestra, der Tschechischen Philharmonie sowie dem Chicago Symphony Orchestra.

Unter seinen Opernproduktionen finden sich u. a. Mozarts »Le nozze di Figaro«, »Così fan tutte« und »Idomeneo«, Händels »Alcina«, »Orlando« und »Giulio Cesare in Egitto« und Bellinis »Norma«. In der Saison 2024/25 dirigierte er u. a. Cestis »L’Orontea« in einer Inszenierung von Robert Carsen am Teatro alla Scala in Mailand. In der Saison 2025/26 ist er u. a. bei den Salzburger Festspielen (Mozart-Matineen mit dem Mozarteumorchester Salzburg) sowie mit Il Giardino Armonico auf internationalen Konzertpodien in Europa zu erleben und setzt seine Zusammenarbeit mit Künstlerinnen wie Julia Lezhneva zusammen.

Für ihre zahlreichen Vivaldi-Einspielungen wurden Giovanni Antonini und Il Giardino Armonico mehrfach ausgezeichnet, u. a. mit einem Grammy für das gemeinsame Vivaldi-Album mit Cecilia Bartoli. Mit dem Kammerorchester Basel hat Antonini die neun Beethoven-Sinfonien in einer wegweisenden Neuinterpretation aufgenommen und als künstlerischer und musikalischer Leiter des Projekts »Haydn2032« widmet er sich gemeinsam mit Il Giardino Armonico und dem Kammerorchester Basel einem weiteren anspruchsvollen Projekt: alle Haydn-Sinfonien bis zum 300. Geburtstag des Komponisten im Jahr 2032 aufzunehmen und an wichtigen europäischen Konzertorten aufzuführen. Nach etwa der Hälfte des Projekts sind die ersten fünfzehn Bände beim Label Alpha Classics erschienen.