Родилась в 1916 году.
Поступила на биологический факультет МГУ. В 1936 году, когда Антонина была на втором курсе, решила заниматься в Московском аэроклубе.
Когда началась война, двадцатипятилетняя Тоня Лебедева была уже опытным пилотом, одной из первых пришла в 586-й женский истребительный полк Марины Расковой. Позже, как лучшую летчицу, ее перевели в 65-й гвардейский истребительный полк. 17 июля 1943 года гвардии младший лейтенант Антонина Лебедева, не вернулась с боевого задания, и 39 лет ее считали пропавшей без вести.
Только в 1982 году по обломкам самолета, по личному оружию и чудом сохранившимся документам было установлено, что в дни Орловско-Курской операции над деревней Бетово разбился истребитель ЯК-9, самолет Антонины Лебедевой.
