Viens no vispazīstamākajiem Latvijas tenoriem, kurš pēdējos desmit gados dzied uz pasaules ievērojamāko operteātru un koncertnamu skatuvēm; viņa lomu skaits ir ap trim desmitiem.

Karjeras sākumā Antoņenko dziedāja Latvijas Nacionālās operas korī un jau pēc pusgada spoži debitēja Oberto lomā Hendeļa operā “Alčīna”. 2004. gadā viņš debitēja Diseldorfas, Berlīnes un Grācas opernamos, sekoja angažementi Drēzdenes Semperoper, Oslo un Stokholmas Karaliskajā operā, Ženēvā, Parīzē, Romā un Minhenē, Vīnes Valsts operā, Londonas Covent Garden u. c.

Diriģenta Rikardo Muti vadībā spoži aizritēja Antoņenko debija Otello lomā Zalcburgas festivālā 2008. gadā. Gadu vēlāk viņš ar milzu panākumiem debitēja Ņujorkas Metropoles operteātrī, atveidojot Princi Dvoržāka operā “Nāra”. Kopš debijas šajā teātrī Antoņenko atgriežas regulāri. Nozīmīgāko uzvedumu vidū ir arī “Karmena” Ņujorkas Metropolitan opernamā, “Jevgeņijs Oņegins” un “Toska” Vīnes Valsts operā, “Turandota” Milānas La Scala, “Zemnieka gods”, “Pajači”, “Manona Lesko” u. c. Parīzes operā Aleksandrs kopā ar Egilu Siliņu pirms neilga laika piedalījās Kamila Sensānsa operas “Samsons un Dalila” jauniestudējumā.

Par spilgtu sniegumu Aleksandrs Antoņenko saņēmis Latvijas Lielo mūzikas balvu 2003. Apbalvojumu vidū ir arī Latvijas Republikas Kultūras ministrijas Izcilības balva 2014, ievērojamā zviedru dziedoņa Jusi Bjērlinga vārdā nosauktā balva un Grand Prix de la Culture 2014.

2019. gada jūnijā Aleksandrs Antoņenko dziedāja Otello Vīnes Valsts operā. Kopš 2019. gada viņš ir “Jūrmalas festivāla” goda mākslinieks.