Antonia Ionescu s-a născut pe 14 ianuarie 1984, la București. A absolvit Facultatea de Teatru la Universitatea Națională de Artă Teatrală și Cinematografică "I.L. Caragiale" București, promoția 2006, clasa lector univ. dr. Doru Ana.
Spectacole de teatru în care a jucat Antonia: "Steaua fără nume" de Mihail Sebastian, în regia lui Aurel Palade, rolul Mona; rolul Contesa în "Cele două orfeline", de Eugen Mirea și H. Mălineanu, după Adolphe Philippe D'Ennery și Eugène Cormon; "Made in Poland", "Un tramvai numit dorință", rolul Stella, și altele.
La Teatrul Tony Bulandra din Târgoviște joacă în stagiunea 2010-2011: "Tacâmuri de Pui" de Spiro Gyorgy și "Matrioșca", de Tuncer Cucenoglu.
În 2009 a jucat în serialul de televiziune de la Prima Tv, "Fete de măritat".
Din anul 2010 o întâlnim pe Antonia Ionescu Micu în distribuția telenovelei "Narcisa sălbatică" în rolul Manuela, soția lui Cristian Popescu.
A jucat și în lungmetraje ca: "Tarantyno" (2009) – rolul Narcisa; "California Dreamin' (nesfarșit)" (2007); "Eminescu versus Eminem" (2005), "Gunpowder, Treason & Plot"/"Praf de pușcă, trădare și complot" (2004).
Activități ale actriței în 2010: la Stagiunea de Artă de la Opera Română participă la un proiect cultural cu muzică, dans, modă și pictură.
Este căsătorită cu actorul Radu Micu, cu care lucrează la Teatrul din Târgoviște. Au un fiu, David.