Антонина Нежданова родилась 16 июня 1873 года в селе Кривая Балка, близ Одессы. Родители Тони обладали хорошим голосом, музыкальной памятью и прекрасным слухом. С раннего детства Антонина пела в церковном хоре.
В девять лет Тоню перевезли в Одессу и отдали во 2-ю Мариинскую женскую гимназию, где она заметно выделялась своим голосом красивого тембра. С пятого класса Антонина начала выступать соло. В 1891 году Нежданова окончила женскую гимназию со званием домашней учительницы и стала преподавать, часто выступая на музыкальных вечерах.
В 1899 году она поступила в Московскую консерваторию в класс профессора Мазетти и в 1902 году блестяще окончила консерваторский курс. Была принята в труппу Большого театра, в котором пела свыше 30 лет вместе с Л.В.Собиновым, Ф.И.Шаляпиным и другими известными исполнителями.
В работе над сценическими образами Неждановой во многом помогла М.Н. Ермолова. Партия Антониды в опере Глинки «Иван Сусанин» открывает галерею пленительных образов, созданных Неждановой в операх русских композиторов...
Обладая лирико-колоратурным сопрано удивительного тембра, своеобразием и редким обаянием, разнообразным репертуаром, ясностью дикции и виртуозным мастерством, Нежданова стала любимицей публики.
В 1912 году Антонина Васильевна с огромным успехом выступила на сцене Гранд-Опера в Париже. В 1925 году ей было присвоено звание Народной артистки РСФСР, в 1936 году - Народной артистки СССР. Покинув сцену, Нежданова занималась музыкально-педагогической деятельностью, став профессором Московской консерватории, доктором искусствоведческих наук.
Умерла Антонина Васильевна Нежданова 26 июня 1950 года в Москве.