Nació en 1961 en Rosario, Santa Fe.
Es profesora superior de Pintura, egresada en 1984 de la Escuela Nacional de Bellas Artes Prilidiano Pueyrredón. En 1987 integró el Grupo de la X. Desde 1990 hasta 2001, trabajó en la Cátedra de Indumentaria y Textil Skific/Saltzman en la UBA. Entre 1996 y 2003, fue profesora titular de tercer año de Pintura en la Escuela Nacional de Bellas Artes Prilidiano Pueyrredón.
Ha participado en ferias y bienales internacionales, como Bienal de Cuenca, Ecuador (1998) y Bienal de Panamá (2013). Realizó un workshop de la Fundación Progreso, auspiciado por la Fundación Rockefeller.
Recibió la Beca a la Creación Artística de la Fundación Antorchas en 1989 y 1999, mismo año en que ganó la Beca del Fondo Nacional de las Artes.
En 2018 obtuvo el Premio a la Trayectoria de la Fundación María Calderón de la Barca; en 2016 el Primer Premio de Dibujo en el Salón Nacional de Artes Visuales y el Premio Adquisición del Salón Nacional de Pintura; en 2015 el Primer Premio Pintura del Banco Provincia de Buenos Aires; en 2003 el Premio Mención en el Concurso Iberoamericano de Pintura de Buenos Aires; en 1998 el Premio Leonardo para Artista del Año del Museo Nacional de Bellas Artes; en 1997 la Mención de Honor Premio de la Fundación Fortabat MNBA y el Primer Premio de la Fundación Federico Klemm.
Entre sus exposiciones se encuentran ‘El beso dorado del bosque’ en Calvaresi Contemporáneo (2018); ‘Sonidos Mentales’ en Diego Obligado Galería de arte (2017); ‘Vértigo de la contemplación’ en Galería Matilde Bensignor (2017); ‘Antoniadis’ en Hotel Brick Buenos Aires (2015); ‘Ocaso’, instalación vidriera en Fundación OSDE, Buenos Aires (2015); ‘Incesantes Avalorios’ en Galería Arteconsult Panamá (2013); ‘Contrastes. Matilde Marín – Carolina Antoniadis’ en Galería del Infinito (2013); ‘Carolina Antoniadis’ en Diego Obligado Galería de arte (2012); ‘Botanical Suites’ en Galería Expressiones, New London, Connecticut, EUA (2012); ‘Jugenstill’ en Galería del Infinito (2011); ‘Muy Antoniadis’, muestra antológica en Centro Cultural San José Olavarría (2011); ‘Bio-Redes’ en Galería Arteconsult y Yaco García, Panamá (2011); ‘Bio-Enlaces’ en Galería Arteconsult y Yaco García (2008); ‘Domus-referencial’ en Centro Cultural Recoleta (2006); ‘Pluscuamperfecto’ en Galería del Infinito (2006); ‘El Delito de la Belleza, selección antológica (1986-2003)’ en Centro Cultural Parque de España de Rosario (2003).
Sus obras forman parte de distintas colecciones internacionales y nacionales, en el Museo de Arte Moderno de Buenos Aires, Museo Castagnino+Macro, Museo Municipal de Bellas Artes de Tandil, Fundación Amalia Lacroze de Fortabat, Fundación Federico Klemm, Fundación Banco Central, Fundación Banco Hipotecario, Fundación Aerolíneas Argentinas, Fundación Telefónica, Fundación Banco Patricios, Fundación Banco Provincia, Pinacoteca Banco Nación, Sindicato Suterh, Fundación Avon.
Reside y trabaja en Buenos Aires.