Леонид Антонов родился в 1960 году. Высшее образование получил в Московском автомобильно-дорожном институте. Трудовая деятельность Антонова началась в Государственном Унитарном Предприятии «Мосгортранс» в 1986 году с должности инженера.
С 1994 по 2013 года занимал руководящие должности в системе управления автобусным транспортом ГУП «Мосгортранс».
В 2013 году стал заместителем Генерального директора ГУП «Мосгортранс». Курировал все вопросы, связанные с управлением эксплуатационными площадками предприятия, развитием наземного городского транспорта, работой подвижного состава на маршрутах.
В 2017 году 1 декабря Антонова назначили Генеральным директором Государственного Унитарного Предприятия «Мосгортранс». Организация является основным в городе Москва и крупнейшим в Европе оператором наземного городского пассажирского транспорта, выполняет городские и пригородные перевозки автобусами, городские перевозки троллейбусами и трамваями, также заказные перевозки автобусами городского и междугородного класса.
За заслуги в профессиональной деятельности и многолетний добросовестный труд удостоен Почетного звания «Почетный работник транспорта и связи города Москва». Награжден Почетной грамотой Союза транспортников Российской Федерации, многими государственными и ведомственными наградами.