Ângelo começou a estudar teatro no CPT - Centro de Pesquisa Teatral. Logo após entrou na EAD - Escola de Arte Dramática - da USP. E conta com inúmeras indicações ao Prêmio Shell, e Prêmio Contigo! de teatro. Em 1990 integrou o elenco da novela Pantanal na extinta Rede Manchete, que lhe valeu o prêmio de revelação masculina da TV pela APCA. No ano seguinte, ainda na TV Manchete, faz a minissérie O Farol. Em 1991 o ator chegou a gravar ao mesmo tempo, duas produções por emissoras diferentes, a Manchete e a Globo. Enquanto terminava a sua participação na minissérie O Farol, já participava das primeiras gravações de O Dono do Mundo. Em O Dono do Mundo dá vida ao personagem Beija-Flor, um de seus principais trabalhos na televisão. integrou o elenco de Engraçadinha: Seus Amores e Seus Pecados. Lhe rendendo mais uma indicação ao Prêmio Shell de melhor ator. E na produção Suave Veneno. Destacou-se em O Cravo e a Rosa como o tímido professor Edmundo. Já em 2003, participou da minissérie A Casa das Sete Mulheres e, em 2004, de outra minissérie, Um Só Coração. Em 2005 na novela Alma Gêmea. 2006, atuou em Páginas da Vida, 2007, em Duas Caras. Em 2008, participou do seriado Casos e Acasos. No cinema, participou de filmes como Bela Donna (1998) e O Tronco (1999). Em 2005, se destacou ao interpretar o pai de Zezé Di Camargo e Luciano Camargo em 2 Filhos de Francisco, recebendo o prêmio de melhor ator, pela APCA (Associação Paulista dos Críticos de Arte) e da Academia Brasileira de Cinema. Em 2010, voltou a se destacar no filme Chico Xavier, onde interpreta o personagem título em sua fase jovem. Retornando a TV, participou das produções da TV Globo Joia Rara. A minissérie A Teia. Em 2015, como Vicente, fez par romântico com Débora Bloch e Eline Porto na novela das seis, Sete Vidas. Em 2015, em uma nova versão da Escolinha do Professor Raimundo, produzida pelo Canal Viva, Ângelo Antônio encarnou o personagem Joselino Barbacena, interpretado na década de 1990 por Antônio Carlos Pires. Já no cinema, participou do filme A Floresta Que Se Move de Vicente Coimbra, pelo qual obteve sua quarta indicação ao Grande Prêmio do Cinema Brasileiro na categoria melhor ator coadjuvante. Deu vida a um motorista de ônibus na minissérie Justiça. Em 2017 participou de Malhação: Viva a Diferença, integrou o elenco do filme Entre Irmãs. Entre 2018 e 2019 atuou em Espelho da Vida, novela das seis que estreou em 2018 na TV Globo. Em 2024 Ângelo Antônio pôde ser visto simultaneamente em trabalhos distintos. No streaming do Globoplay em "Todas As Flores", primeira novela feita para a plataforma, na pele do presidiário Sansa, na novela das nove da Rede Globo “Terra e Paixão”, e no Gloob em "Detetives do Prédio Azul". Atualmente Ângelo compõe o elenco de "Mania de Você", novela da Rede Globo.
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