Antonella inizia a gareggiare giovanissima con l'atletica leggera emergendo nelle prove multiple, arriva fino alla maglia azzurra, quattro le sue presenze. Dopo il 1988 passa al ciclismo dedicandosi alla strada e, in particolare, all'attività in pista ottenendo subito buoni risultati. Gareggia con la Ultragas Bolzano e nel '92 arriva il primo risultato di rilievo, quando conquista l'argento nella 50 km. a squadre ai campionati del mondo. Partecipa ancora ai Mondiali del '95 classificandosi seconda nella gara dell'inseguimento su pista. Quindi alle Olimpiadi di Atlanta conquista nella stessa specialità la medaglia d'oro. Lo stesso anno è bronzo ai Mondiali di Manchester e si aggiudica la Coppa del Mondo successo che ripete nel '97. Nel '98 ha vinto inseguimento e corsa a punti nella Coppa del Mondo di Cali, si è inoltre aggiudicata diverse gare su strada. Più volte campionessa italiana a tutto il '98, quando vince inseguimento e 500 metri da fermo, conquistando complessivamente undici titoli assoluti. Riprende a gareggiare nel 2000 e partecipa ai Giochi di Sydney, dove conquista l'oro sulla pista.