Kirsanovis organiseeris ta Tambovi mässu ja sai üheks selle juhiks.
Bolshevikide režiimi vastu. 24. juunil 1922 sattus ta Tšeka üksuse nurka Borisooglebski lähedal asuva Shybriay küla lähedal, kus ta sai koos oma vennaga Dmitriiga tulirelvas surma. Dokumendid ütlevad, et ta võitles lõpuni, ei lasknud kunagi relva maha. Antonov maeti Tambovisse koos teiste oma rühma liikmete ja venna Dmitrijaga Kazan'i Jumalaema kloostri müüride lähedusse viiendal päeval pärast tema surma.