V roce 1927 se provdala za Ing. Josefa Kleinera, který pracoval nejprve na ministerstvu národní obrany a poté v rozhlase. Od roku 1937 pracovala A. Kleinerová na ministerstvu sociální péče a v té době poznala mimo jiné Miladu Horákovou. Oběma ženám byla blízká sociální otázka i téma postavení žen v tehdejší společnosti.
Po vypuknutí druhé světové války se manželé Kleinerovi zapojili do protinacistického odboje a v roce 1941 je oba zatklo gestapo. Josefa Kleinera popravili v koncentračním táboře Mauthausen v dubnu 1942, Antonie byla vězněna v koncentračním táboře Ravensbrück a v ženské trestnici Noisdorf. Po druhé světové válce vstoupila Antonie Kleinerová do Čs. strany národně socialistické a byla za ni zvolena do ústavodárného Národního shromáždění. V roce 1949 byla podobně jako řada předních funkcionářů strany národně socialistické na základě lží, nepravd a polopravd zatčena Státní bezpečností a v monstrprocesu proti Miladě Horákové a dalším v červnu roku 1950 odsouzena na doživotí.
Dále jí byl zkonfiskován majetek, vyměřen peněžitý trest ve výši dvaceti tisíc korun a odebrána na deset let čestná občanská práva. Na otázku „Jaké byly pohnutky vaší trestné činnosti?“ do vězeňského dotazníku odpověděla: „Výchova, které se mi dostalo v mém mládí. Byla jsem svými učiteli vedena ve smyslu Masarykových humanitních ideálů a politiky pro parlamentní demokracii.“ Po odsouzení prošla věznicemi ve Znojmě, Kutné Hoře, v Praze Pankráci, Chrudimi a v nápravněpracovním táboře Pardubice. Společně s dalšími politickými vězeňkyněmi tam iniciovala v roce 1954 hladovku, za což byla kázeňsky potrestána. Doživotní trest jí byl v roce 1955 zmírněn na dvacet pět let. Antonie Kleinerová byla propuštěna na amnestii 10. května 1960.