Ο Αντώνιος Χρηστομάνος γεννήθηκε το 1871 στην Αθήνα. Ο πατέρας του ήταν ο Αναστάσιος Χρηστομάνος, καθηγητής της Χημείας και μετέπειτα Πρύτανης του Πανεπιστημίου Αθηνών, μητέρα του η Angelika Lindermayer, κόρη του ιατρού του Όθωνα Anton von Lindermayer (1806-1868) και αδελφός του ο λογοτέχνης Κωνσταντίνος Χρηστομάνος (1867-1911). Μετά την ολοκλήρωση των εγκύκλιων σπουδών του το 1887 ενεγράφη αρχικά στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Αθηνών για ένα έτος, αλλά συνέχισε τις σπουδές του στην Ιατρική Σχολή της Βιέννης από όπου έλαβε και το διδακτορικό του δίπλωμα. Το 1897 διορίσθηκε επιμελητής του Χημικού και Μικροβιολογικού Εργαστηρίου του Νοσοκομείου «ο Ευαγγελισμός» και το 1898 επιμελητής του Παθολογικού Τμήματος, υπό τον Νικόλαο Μακκά. Την ίδια χρονιά εκλέχθηκε υφηγητής της Γενικής Παθολογίας. Την περίοδο 1899-1901 διετέλεσε επιμελητής της Παθολογικής Κλινικής, υπό τον Γεώργιο Καραμήτσα. Το 1912 εκλέχθηκε Καθηγητής Γενικής και Πειραματικής Παθολογίας. Το 1921 παραιτήθηκε, πολιτεύτηκε και εκλέχτηκε βουλευτής του Νομού Σερρών. Διετέλεσε Υπουργός Ταχυδρομείων, Τηλεγράφων και Τηλεφώνων, Υπουργός Συγκοινωνιών και Υφυπουργός Υγιεινής. Το 1925 ίδρυσε και διετέλεσε πρόεδρος της Μακεδονικής Εκπαιδευτικής Εταιρείας. Διετέλεσε, επίσης, πρόεδρος του Ιατρικού Συλλόγου Αθηνών και του Αντιφυματικού Συλλόγου, αντιπρόεδρος του Ελληνικού Παραρτήματος της Κοινωνίας των Εθνών και μέλος του Ελληνικού Ερυθρού Σταυρού.