Родился 21 декабря 1859 года в городе Николаеве Херсонской губернии в семье унтер-офицера из кантонистов, переплётчика и сапожника, служившего во флотском экипаже. С детства помогал отцу в его работе.
В 1873 году поступил в ремесленную школу при адмиралтействе в Николаеве, которую закончил первым учеником в 1876 году, специализируясь как кузнец, слесарь и токарь по металлу. Зимою 1878—1879 годов работал слесарем на заводе Вестберга в Харькове, где провёл стачку. Вошёл в рабочий кружок, с которым в начале 1879 года занималась Е. Н. Ковальская. В декабре 1878 года квартира Антонова, на которой он проживал вместе со Скиданом В. В. была подвергнута обыску[1].
С 1879 года из мирного пропагандиста сделался сторонником террористической борьбы. В 1880 году столкнулся с членами революционного кружка в Полтаве, где работал в железнодорожных мастерских. В Полтаве познакомился с семьей Михаила Гвоздева, осужденного по процессу 193-х, и примкнул к «Народной воле». В начале 1882 года работал кузнецом на механическом заводе великой княгини Екатерины Михайловны в Карловке Константиноградского уезда Полтавской губернии, где вёл пропаганду среди местных рабочих[1].
В конце 1882 года вошёл в южно-русскую боевую народовольческую дружину (революционная кличка «Кирилл») и вместе с Н. Мартыновым и В. Панкратовым занимался впоследствии почти исключительно террористической деятельностью. В 1882 году, находясь в Полтаве, принимал участие в работах полтавского народовольческого кружка, во главе которого стоял Яков Бердичевский. В Харькове познакомился с Верой Фигнер и по её поручению ездил в Одессу для свидания с С. П. Дегаевым. С конца 1882 года по апрель 1883 года жил на станции Люботин (недалеко от Харькова), работал в железнодорожных мастерских Харьково-Николаевской железной дороги кузнецом.
В начале 1883 года вошёл в люботинский кружок, организованный А. Немоловским и В. Ивановым для пропаганды и распространения революционных изданий среди железнодорожных рабочих. Устраивал на своей квартире собрания кружка, на которых призывал рабочих к террористическим действиям[1].