Originaire de Kiev, Heorhii Antonenko commence le cyclisme dans son pays natal. Il se réfugie en Europe occidentale en , au début de l'invasion de l'Ukraine par la Russie. Avec son frère Pavlo, il a bénéficié du secours de la Fédération suisse, qui a recueilli plusieurs cyclistes ukrainiens. Sa mère, militaire de profession, est restée en Ukraine, et son père est mort sur le front à la guerre[1].
En 2023, il s'impose sur la Jolidon Classique, une cyclosportive organisée à Montfaucon[2]. Cette même année, il est le junior le mieux classé sur l'épreuve Martigny-Mauvoisin. Il finit par ailleurs deuxième de la première édition du championnat d'Europe des Grimpeurs, dans sa catégorie d'âge. Cette épreuve s'est disputée sous la forme d'un contre-la-montre en côte au col du Saint-Gothard[3].
Au printemps 2024, il parvient à se classer troisième du Tour de Malte. Il intègre ensuite une équipe continentale autrichienne en 2025[1]. Lors de cette saison, il devient champion d'Ukraine sur route.
Champion d'Ukraine sur route (2025)
Portail du cyclisme 
Portail de l’Ukraine