Professoressa di educazione fisica di Pola, dopo l’esodo istriano, si trasferì prima a Napoli con la famiglia per completare gli studi e poi a Roma, da dove iniziò una splendida attività cinematografica. Esordì nel cinema con piccoli ruoli in vari film, a cominciare da Il magnifico cornuto di Antonio Pietrangeli del 1964 e Le sedicenni di Luigi Petrini del 1965. La prima parte recitativa importante le venne offerta nel 1969 dal regista Massimo Dallamano che la selezionò come protagonista di Venere in pelliccia, film ispirato al romanzo di Leopold von Sacher-Masoch, ma l’occasione sfumò per via dell’applicazione di una severa censura che bloccò l’uscita del film, che verrà riproposto sei anni più tardi con il titolo Le malizie di Venere.

La vera notorietà e il successo vennero nel 1971 quando la Antonelli recitò la parte della moglie del violoncellista ne Il merlo maschio, il primo di molti film erotici in cui l’attrice lavorò, interpretato al fianco di Lando Buzzanca e diretto da Pasquale Festa Campanile.

È stata una delle attrici più note e amate degli anni Settanta, ma tutti la ricordiamo nel ruolo della cameriera erotica in Malizia di Salvatore Samperi, film cult del genere erotico.

In seguito la Antonelli alternò interpretazioni in film d’autore come Trappola per un lupo di Claude Chabrol, sul cui set conobbe Jean-Paul Belmondo con il quale ebbe una travagliata relazione, Sessomatto di Dino Risi e Mio Dio, come sono caduta in basso! di Luigi Comencini (per il quale vinse un secondo Globo d’oro), a film interamente scritti per la sua figura di attrice come Peccato veniale, sempre di Salvatore Samperi.

Stupenda e attraente in Divina Creatura di Giuseppe Patroni Griffi (1975) a fianco di Marcello Mastroianni, ove posa integralmente nuda per sette minuti, conquistando lo scettro di regina dell’eros.

Dal 1976 lavorò con registi che disvelarono il lato personale dell’attrice fino ad allora nascosto dalla sua prorompente fisicità: si ricordino L’innocente di Luchino Visconti e Mogliamante diretto da Marco Vicario nel 1977, Gran bollito di Mauro Bolognini e Passione d’amore di Ettore Scola del 1981, per il quale ricevette una candidatura al David di Donatello per la migliore attrice non protagonista.

In seguito la Antonelli lavorò principalmente in commedie come Il Malato immaginario e L’Avaro, entrambi di Tonino Cervi con Alberto Sordi protagonista alternando altre interpretazioni nel filone erotico, sempre diretta da Samperi, in Casta e pura (1981), al fianco di Massimo Ranieri.

Negli anni Ottanta, la vediamo in commedie più leggere come Viuuulentemente mia! con Diego Abatantuono, il corale Grandi Magazzini di Castellano e Pipolo, Rimini Rimini e Roba da ricchi (entrambi di Sergio Corbucci). Nel 1985 interpretò La Venexiana, pellicola ispirata all’omonima commedia del ‘500, accanto a Monica Guerritore e La Gabbia film del 1985, diretto da Giuseppe Patroni Griffi con Tony Musante e Florinda Bolkan..
La carriera della Antonelli subì un brusco stop nel 1991, quando nella sua villa di Cerveteri furono trovati 36 grammi di cocaina. Venne arrestata per spaccio di stupefacenti e assolta solo dopo dieci anni di estenuanti processi. Da questa esperienza non si riprese più, e negli anni seguenti fu anche vittima di una serie di interventi di chirurgia estetica che ne minarono la bellezza leggendaria.
Fù’ ritrovata senza vita dalla donna delle pulizie all’interno della sua casa a Ladispoli, in misere condizioni di vita, benchè nel 2010 Lino Banfi avesse rivolto un appello alle istituzioni per migliorare le sue condizioni di vita. Ma lei aveva chiesto solo di essere dimenticata.