Ք.Ա. Անտոնյանը ծնվել է 1915թ. Կոստանդնապոլիս քաղաքում: Սովորել է  Փարիզի Սորբոնի համալսարանում: 1936թ. Ք. Անտոնյանը Ֆրանսիայից գաղթել է Հայաստան` իր հետ տեղափոխելով Կոմիտասի աճյունը: Ուսումը շարունակել է Երևանի բժշկական ինստիտուտում: Ավարտելուց հետո, հրաժարվելով ասպիրանտուրայում ուսումը շարունակելուց, Ք. Անտոնյանը մեկնում է աշխատելու Ղափանի շրջանային հիվանդանոցում որպես վիրաբույժ, այնուհետև` նշված հիվանդանոցի գլխավոր բժիշկ, միաժամանակ` նույն շրջանի բժշկական ուսումնարանի տնօրեն:

1953թ. պաշտպանում է թեկնածուական թեզը ՙՈսկրերի փոխպատվաստման ժամանակակից մեթոդների համեմատական գնահատականը կեղծ հոդերի բուժման ժամանակ՚ թեմայով: 1

954-1956թթ. Ք. Անտոնյանը նշանակվում է Կուրորտոլոգիայի ինստիտուտի գլխավոր բժիշկ, իսկ 1956թ.-ից մինչև 1972թ. ղեկավարում է Արյունաբանության և արյան փոխներարկման գիտա-հետազոտական ինստիտուտը: Ինստիտուտում աշխատելու տարիներին նրա կողմից հրատարակվել են 100-ից ավելի գիտական աշխատություններ, նվիրված արյունաբանության և փոխներարկաբանության ոլորտի կարևորագույն հարցերին: Այդ աշխատանքներն արդիական են համարվում մինչև օրս, դրանցում համահեղինակների հետ միասին  մշակվել են արյան փոխներարկման ցուցումներն ու հակացուցումները շոկի, արյան կորստի, աղիքային անանցանելիության և թարախային-սեպտիկ գործընթացների ժամանակ: Անհրաժեշտ է հատկապես նշել Ք. Անտոնյանի ՙՀոմոգեն ոսկրածուծի պահպանումը, փոխպատվաստումը և երկրորդային հիվանդության կանխարգելումը, առաջացած փոխպատվաստման հետևանքով՚ աշխատությունը, որին նվիրված էր նրա դոկտորական ատենախոսությունը (1966):

Պրոֆեսոր Անտոնյանի օրոք, 1960թ. ինստիտուտը տեղափոխվեց նոր շենք, կառուցված հատուկ նախագծով:

Ընդարձակվեց նաև արյան ծառայության ցանցը արյան փոխներարկման կայանների (ԱՓԿ) թվի ավելացման հաշվին հանրապետության խոշոր քաղաքներում: Նրա աշխատանքային գործունեության տարիներին ավելացավ դոնորական արյան պաշարման ծավալը, սկսվեց ինստիտուտի արտադրական գործունեությունը (արյան պատրաստուկների արտադրություն), ինստիտուտի գիտական ներուժը մեծ զարգացում ապրեց:

Ք. Անտոնյանը մահացել է 1980թ.: