Роман Антонюк народився в Україні у місті Львові.
Закінчив Луцьке музичне училище по класу бандури (Ю.Бокового). Продовжив своє навчання у Львівській музичній академії ім. М. Лисенка, на оркестровій кафедрі, по класу бандури (проф. В. Герасименка ) та на кафедрі сольного співу (проф. нар. арт. України В. Ігнатенка). Вдосконалював свою майстерність на майстер-класі з сольного співу, у проф. Віллі Воркмана (Вища школа музики, м. Гамбург /Німеччина)
З 1997 соліст Дніпропетровського театру опери та балету.
З 1998 соліст Київської Державної чоловічої хорової капели ім. Л.Ревуцького.
З 2007 учасник квартету „Tenors BelCanto“. З 2015 працює у Львівської музичної академії ім. М.Лисенка на кафедрі концертмейстерства.
З концертними програмами виступав на сценах Австрії, Великобританії, Болгарії, Бельгії, Італії, Німеччини, Польщі, Франції, Іспанії, Боснії-Герцоговини, Лівану, Росії, Угорщини, Канади, Нідерландів.
Впродовж усього творчого періоду, разом з дружиною піаністкою Христиною Антків, бере участь у сімейному дуеті. Дуетом підготовлені концертні програми, які презентуються в Україні та за її межами. У 2014 році дует вшанований медаллю Андрея Шептицького.
Роман Антонюк є часто запрошуваний на такі міжнародні музичні фестивалі як: Малвернський фестиваль мистецтв (Великобританія), Бредфордський фестиваль мистецтв (Великобританія). Театральний фестиваль « Київ Травневий», Глоувенський фестиваль мистецтв (Великобританія), «Міжнародний фестиваль «Музика Сандомєжу» (Польща), фестиваль “Сіверські музичні вечори” (м.Чернігів), фестиваль “Башкаршійскі ночі” (м.Сараєво/ Боснія-Герцоговина), фестиваль Моцарта у Варшаві (Польща).