Antonelli wurde 1941 in Pula im heutigen Kroatien geboren; damals hiess die Stadt Pola und gehörte zu Italien. Bekannt wurde Antonelli vor allem durch ihre Rollen in Erotik-Komödien Ende der 60er und in den 70er Jahren, wie etwa in dem Film «Malizia» aus dem Jahr 1973. Anschliessend arbeitete sie mit den grossen Namen des italienischen Kinos wie Luchino Visconti, Dino Risi, Ettore Scola und Luigi Comencini.
In den siebziger Jahren war Antonelli das Lieblingskind der Regenbogenpresse. Von 1972 bis 1980 war sie die Lebensgefährtin des französischen Schauspielstars Jean-Paul Belmondo. Zu dieser Zeit lebte sie in Paris und drehte mehrere Filme mit französischen Regisseuren.
Ende der 80er Jahre ging ihre Karriere nach mehreren misslungenen Schönheitsoperationen und juristischen Problemen wegen Drogenbesitzes zu Ende. Anschliessend lebte sie zurückgezogen in Ladispoli.