Владимир Семенович Антонов родился 28 июня 1909 года в семье железнодорожника. Окончил единую трудовую школу 2 ступени ( ныне МОУ-СОШ № 3 г. Аткарска Саратовской области имени Героя Советского Союза Антонова Владимира Семеновича), еще во время учебы в 1924 году руководил в Аткарске первыми пионерскими отрядами. Работал на дровяном складе, элеваторе, в отделе пропаганды Аткарского уездного комитета комсомола.
Направлен по комсомольской путевке в РККА в 1928 году. В 1931 году экстерном окончил военное пехотное училище. В 1937 году служил в 5-м Донском мотострелковом полку НКВД. В 1940 годуокончил Военную академию имени Фрунзе и был назначен начальником штаба полкав 1-й отдельный Белостокский мотострелковый полк НКВД.
В 1941 году ( май, июнь) временно исполнял обязанности командира полка.
В августе 1941 года, после гибели командира полка, майор Антонов В.С. возглавил этот полк.
С ноября 1941 года – командир 916 –го стрелкового полка 247 стрелковой дивизии 39 армии Калининского фронта, участвовал в наступательных сражениях за Москву.
В январе 1942 года был тяжело ранен.
В июле 1942 года назначен командиром 256 стрелковой дивизии Закавказского фронта, участвовал в боях за Кавказ.
В декабре 1942 года командовал 84-й морской стрелковой, 19-й стрелковой и 34-й морской стрелковой бригадами на Северо – Кавказском фронте, сражался за освобождение Кавказа и Кубани.
С июня 1943 года командир 301 стрелковой дивизии.
14 января 1945 года части 301-й стрелковой дивизии под командованикем полковника В. С. Антонова перешли в наступление с Магнушевского плацдарма и прорвали мощную оборону противника.
Звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали "Золотая Звезда" (№ 5657 ) Владимиру Семеновичу Антонову присвоено Указом президиума Верховного Совета СССР от 6 апреля 1945 года за умелое руководство частями дивизии при прорыве обороны противника на Магнушевском плацдарме и проявленные при этом храбрость и мужество.
В апреле – мае 1945 года части дивизии 301-й стрелковой дивизии под командованием полковника Антонова отважно действовали в Берлинской наступательной операции и при штурме Берлина.
За боевые заслуги перед Родиной и безупречную службу в Советской Армии награжден орденом Ленина (1953), двумя орденами Красного Знамени (1942, 1948), орденами Суворова 2-й степени (1945), Кутузова 2-й степени (1943), Богдана Хмельницкого 2-й степени (1943), Отечественной войны 1-й степени (1944), Красной Звезды (1944), медалями "За оборону Кавказа", "3а взятие Берлина", "За освобождение Варшавы" и четырьмя другими медалями, а также польским орденом "Крест Грюнвальда"" и польскими медалями "За Варшаву", "За Одер, Нейсе, Балтику".
Почетный гражданин города Донецка ( 1968 г.), одна из улиц которого носит имя Антонова Владимира Семеновича.
В послевоенные годы В.С. Антонов окончил Военную академию Генерального штаба и находился на ответственных командных должностях. После увольнения в запас в звании генерал-майора остался жить в Москве. Скончался 9 мая 1993 года.