1870 року за дисертацію «Последние времена казачества на правом берегу Днепра по актам 1679–1716 гг.» Антонович дістає титул магістра руської історії, його призначають штатним доцентом на кафедрі російської історії Університету Св. Володимира. 1871 року його відряджають на два тижні до Санкт-Петербурга як депутата від університету на II Археологічний з'їзд. У 1873–1876 роках — член Південно-західного відділу Російського географічного товариства, а в 1875–1876 роках — його голова. 1874 року брав участь у Третьому Археологічному з'їзді та був його секретарем.