Антоніна Григорівна Дворянець народилася 23 березня 1952 року в селі Старопілля Чорнобильського району на Київщині. У 1972 році закінчила Український республіканський заочний сільськогосподарський технікум (нині Боярський коледж екології і природних ресурсів) за спеціальністю "Гідромеліорація", після чого працювала за фахом у колгоспі села Горностайпіль. Там познайомилася зі своїм чоловіком Іваном Дворянцем. Подружжя виховувало двох дітей.
У 1985 році родина переїхала до міста Чорнобиль. Антоніна Дворянець працювала у Чорнобильському управлінні осушувальних систем, згодом – у Броварському управлінні зрошувальних систем. 1986 року після вибуху на Чорнобильській АЕС родину евакуювали до села у Бородянському районі. Однак після евакуації подружжя Дворянців приїхало до Чорнобиля вже як ліквідатори. Згодом родина оселилася у Броварах.
На початку 90-х років Антоніна Дворянець із родиною повернулася до Чорнобиля, де працювала на підприємствах "Чорнобильводексплуатація" та "Чорнобильський спецкомбінат".
У 2012 році Антоніна Григорівна вийшла на пенсію.
Від початку 2000-х років Антоніна Дворянець разом із чоловіком брала участь у різних акціях громадської непокори: у 2000–2001 роках – в акції "Україна без Кучми", у 2004 році – в Помаранчевій революції.
Участь у Революції Гідності. Активними учасниками Революції Гідності Антоніна Дворянець та її чоловік стали 1 грудня 2013 року. На Майдані подружжя зустріло Новий рік і Різдво. Антоніна Григорівна готувала та розносила самооборонівцям їжу, дбала про теплі речі для них, підтримувала протестувальників грошима. Уся її родина виходила й на віча у Броварах на майдані Свободи.
18 лютого 2014 року Антоніна Дворянець була у Києві на вулиці Інститутській. Близько 15-ї години спецпризначенці почали відтісняти мітингарів з урядового кварталу до майдану Незалежності. Відомо, що Антоніна Дворянець перебувала неподалік барикади № 8 навпроти верхнього виходу зі станції метро "Хрещатик". Побачивши, як силовики б'ють мітингарів, жінка спробувала заступитися за потерпілих. За словами фотографа, який був очевидцем подій, один із силовиків ударив Антоніну Дворянець. Збереглися фотографії, на яких видно, як тіло жінки без ознак життя лежить на мішках, що становили основу барикади. Ближче до вечора тіло Антоніни Дворянець разом із тілом іще одного загиблого у тисняві, Зураба Хурції, з барикади перенесли на тротуар поряд. Ідентифікували Антоніну Дворянець за посвідченням ліквідатора наслідків аварії на ЧАЕС. Незважаючи на очевидні травми, у морзі, за словами Івана Дворянця, погодилися віддати тіло за умови, що рідні не заперечуватимуть проти висновка, нібито смерть настала внаслідок серцевої недостатності.
Антоніні Дворянець був 61 рік.
Пошанування. Антоніну Дворянець поховали у Броварах. 19 вересня 2014 року рішенням сесії Броварської міської ради їй присвоєно звання "Почесний громадянин міста Броварів" (посмертно). За громадянську мужність, патріотизм, героїчне обстоювання конституційних засад демократії, прав і свобод людини, самовіддане служіння українському народу, виявлені під час Революції Гідності, Указом Президента України № 890/2014 від 21 листопада 2014 року Антоніні Дворянець було присвоєно звання "Герой України" з удостоєнням ордена "Золота Зірка" (посмертно). Почесний патріарх УПЦ Філарет 4 липня 2015 року нагородив її медаллю "За жертовність і любов до України", а верховний архиєпископ Києво-Галицький УГКЦ Святослав 8 травня 2016 року відзначив почесною грамотою (посмертно). Ім’я та портрет Антоніни Дворянець викарбувано на тимчасовому меморіалі Героїв Небесної Сотні у Києві, а також на Меморіалі Героїв Небесної Сотні у Львові. 17 квітня 2015 року у Броварах відкрито меморіальну дошку на будинку, в якому мешкала Антоніна Дворянець, а 25 грудня цього самого року на її честь перейменовано вулицю Чубаря.