В 2012 году окончила СПбГАТИ, кафедру актерского мастерства (курс С.Д.Черкасского).
Играла в постановках Учебного театра на Моховой: «Светлые души» по рассказам Василия Шукшина (мать Сереги, пионерка, секретарша), «Танцуем живопись» (Ева), «Человек-подушка» (9 детей и Зелёная Тучка). Также принимала участие в спектакле ON.ТЕАТР «Последние Дни» (Рейчел).
В кино Мария Антонова начала сниматься еще в студенческие годы и сразу обратила на себя внимание зрителей непосредственностью, искренностью, обаянием и ясным, открытым взглядом.
Ее первой большой работой стала роль Лики в сериале «Дом у большой реки», рассказывающем о семейном детском доме. В 2011 году Мария снялась в главной роли Ивы в сериале «Сплит», в 2012 году сыграла Аню Лекареву в лирической комедии «Перцы».
Большой успех молодой актрисе принес остросюжетный сериал «Чёрные кошки», повествующий о тяжелых послевоенных годах, когда в стране царили разруха и бандитизм. Героиня Марии Антоновой Аня, работающая секретаршей в ОББ, при внешней детской хрупкости и нежности, обладала внутренним стержнем, и волевым характером.
Подобный образ актриса создала и в другом нашумевшем сериале - «Гетеры майора Соколова», где ее героиней стала агент советской контрразведки Соня Кантор по прозвищу «Синица».