Светлана Антонова родилась в Москве 10 декабря 1979 года в семье военного и педагога. С детства старшая сестра Наталья была примером для подражания, поэтому после окончания школы Светлана попросила ее, выпускницу Щукинского училища, подготовить себя к поступлению в театральный. Их работа не прошла даром: Светлану приняли в ГИТИС, Щепкинское и Щукинское училища. Но выбрала она все-таки последнее. Она училась вместе с Юрием Чурсиным, Артемом Семакиным, Надеждой Бахтиной, Олегом Долинным, Дмитрием Ермиловым и Марией Климовой.В 2001 году после выпуска из училища Светлану зачислили в труппу Московского академического театра Сатиры. Ее первой работой в театре стал спектакль "Восемь любящих женщин", позже она играла в "Секретаршах" и "Счастливцеве - Несчастливцеве". Критики также отмечают ее героинь в постановках "Орнифа", "Ни сантима больше" и "Яблочный вор". В 2008 году режиссер Ольга Субботина доверила Светлане главную роль в спектакле "Хозяйка гостиницы".Первое время в кино ей доставались лишь второстепенные роли: она играла персонажей в сериалах "Вокзал", "FM и ребята", "Евлампия Романова". Но в 2005 году Светлану пригласили на главную роль в сериале "Любовь моя". Там она играет Анжелу Райскую - девушку, которая вынуждена поселиться со сводным братом.Зрительская любовь к актрисе пришла после выхода фильма "Охота на пиранью". Во время непростых съемок Светлану поддерживали такие звезды отечественного кино, как Владимир Машков, Евгений Миронов и Сергей Гармаш.Актриса также снялась в главных ролях в мелодрамах "Свет мой" и "Сумасшедшая любовь", приключенческих фильмах "Бухта пропавших дайверов" и "Морской патруль", сериалах "Монте-Кристо" и "Детективное агенство Иван да Марья". Со своим мужем, однокурсником Олегом Долинным, Светлана Антонова прожила 11 лет. В 2008 году пара развелась, несмотря на рождение дочери Маши.