Николай Антонов е роден на 10 януари 1949 г. в гр. Монтана, но по майчина линия коренът му е от с. Ново село, където прекарва голяма част от детските си години. Висшето си образование завършва във ВИТИЗ „Кръстьо Сарафов“, специалност „Актьорско майсторство“ в класа на проф. Гриша Островски и по разпределение, заедно със съпругата си Майа Динева /виж отделна статия/, през 1972 г. се присъединяват към трупата на Видинския драматичен театър, който същата година е наименуван на н.а. Владимир Трандафилов. Първата му роля е в образа на Марин от едноактната пиеса „Лодка в гората“ от Николай Хайтов под режисурата на Георги Асенов. През 1975 г. се премества в Благоевградския театър, а от 1978 г. е в състава на Театър „София“, където изиграва десетки знакови роли. Няколко години е асистент на проф. Гриша Островски по актьорско майсторство. Има участия и в няколко български игрални филма, в телевизионни и радиопостановки.
Николай Антонов е популярен и с рецитаторския си талант. Той е носител на награда от Националния конкурс за любовна лирика и за изпълнение на стихове от Пейо Яворов, на първа награда за мъжка роля на национален преглед на радиотеатъра, както и на национални театрални награди и държавни отличия.