Nata a Beirut - in Libano - nel luglio 1931 da madre greca e padre italiano, Antonietta De Pascale - meglio nota come Antonella Lualdi - comincia giovanissima a recitare in teatro ed esordisce al cinema con Signorinella (1949) di Mario Mattoli, film musicale con Aroldo Tieri ed Ave Ninchi, e prosegue all’inizio degli anni Cinquanta, con È più facile che un cammello… (1950) di Luigi Zampa, con Jean Gabin e Paola Borboni, L’ultima sentenza (1951) di Mario Bonnard, facendosi notare in Il cappotto (1952) di Alberto Lattuada, tratto dal racconto omonimo (1842) di Nicolai Gogol ed interpretato da Renato Rascel.

Nello stesso anno Christian-Jaque le affida un ruolo in Quando le donne amano (1952), con Daniel Gélin, ed ha inizio così il suo interessante rapporto col cinema francese, che avrà seguito con L’uomo e il diavolo (1954) di Claude Autant-Lara, tratto dal celebre romanzo Le rouge e le noir di Stendhal, interpreto da Gérard Philipe e Danielle Darrieux.

In Italia continua, in quegli anni, ad interpretare personaggi melanconici di donna indifesa e un po’ fragile - Canzoni, canzoni, canzoni, (1953) di Domenico Paolella, con Alberto Sordi e Franco Interlenghi, Cronache di poveri amanti (1954) di Carlo Lizzani, tratto dal romanzo omonimo di Vasco Pratolini ed interpretato anche da Marcello Mastroianni, Avanzi di galera (1955) di Vittorio Cottafavi - fino ai ruoli che avrà diretta da Mauro Bolognini, ruoli di donna  più concreta e persuasiva in Gli innamorati (1955), Giovani mariti(1958), La notte brava (1959) - in cui recita con Franco Interlenghi - e con Padri e figli (1956) di Mario Monicelli, con Marcello Mastroianni e Vittorio De Sica.

In questi anni intensifica le sue interpretazioni diretta da registi francesi:  A Parigi in Vacanza (1957) di Georges Lacombe, La casa di Madame Kora(1957) di Yves Allégret, con Robert Hossein, Una vita - Il dramma di una sposa (1958), di Alexandre Astruc, con Maria Schell e Christian Marquand, Adoppia mandata (1959) di Claude Chabrol, con Jean-Paul Belmondo, Sangue sull’asfalto (1959) di Bernard Borderie, con F. Interlenghi, Il pasto delle belve(1965) di Christian-Jaque, Tre amici, le mogli, e (affettuosamente) le altre(1974) di Claude Sautet

Negli anni Sessanta, in Italia, interpreta I delfini (1960) di Francesco Maselli, con Tomas Milian e Anna Maria Ferrero, Il disordine (1962) di Franco Brusati, con Renato Salvatori, Louis Jourdan e Alida Valli, Gli imbroglioni (1963) di Lucio Fulci, con Walter Chiari e Raimondo Vianello, Se permettete parliamo di donne (1964) di Ettore Scola (al suo esordio alla regia), con Vittorio Gassman, Walter Chiari e Gigi Proietti, I cento cavalieri (1964) di Vittori Cottafavi, Il massacro della foresta nera (1966) di Ferdinando Baldi, Un caso di coscienza (1969) di Gianni Grimaldi.

Negli anni successivi dirada notevolmente le sue apparizioni cinematografiche. Ricordiamo il poliziottesco La legge violenta della squadra anticrimine (1976), di Stelvio Massi, con John Saxon e Lee J. Cobb, Una spina nel cuore (1985) di Alberto Lattuada (alla sua ultima regia) e La bella società (2010) di Gian Paolo Cugno.

Attiva anche in televisione, appare in vari in film tv, serie e miniserie, come Don Giovannino (1967), D’Artagnan (1969), Lucien Leuwen (1973), È stato così (1977), Goya (1985), ma soprattutto nella serie tv francese Les Cordier: juge e flic (1992-2005, oltre sessanta episodi) - poi proseguita con Le Commissaire Cordier (2005-08, dodici film tv) -  in cui interpreta Lucia Cordier, la moglie italiana del commissario protagonista (interpretato da Pierre Mondy) e madre del giudice Bruno Cordier (Bruno Madinier) e della giornalista Myriam Cordier (Charlotte Valandrey).

In Italia è semplicemente Il commissario Cordier - senza la distinzione fra gli oltre sessanta episodi della serie tv e i dodici film tv successivi -, serie più volte andata in onda su Rete4 (a partire dal 2002/03) e poi su La7 a partire dal 2010/11.

Nel 2018 ha pubblicato la sua autobiografia - Io Antonella amata da Franco (Manfredi Edizioni) -, poco prima di ritirarsi a vita privata.