De nacionalidade portuguesa, nascido no dia 4 de Junho de 1944, formou-se em Medicina na Universidade de Lisboa em 1968, e terminou o seu doutoramento em 1983.

Seu pai era neurologista, e havia colaborado com Egas Moniz, o que o influenciou. Em 1971, é lhe atribuída uma bolsa Fulbright, e foi para os Estados Unidos da América, onde permaneceu até 1984. Enquanto lá esteve, permaneceu no Departamento de Neurocirurgia de  Nova Iorque, sendo designado como Professor Associado de Neurocirurgia. Quando regressa a Portugal, exerce o cargo de Professor Catedrático de Neurocirurgia da Faculdade de Medicina de Lisboa.

Outros cargos de destaque que Lobo Antunes teve, foram os de Professor convidado em Pequim em 2001, em 1990 foi vice-presidente para a Europa do World Federation of Neurosurgical Societies, em 1999 foi designado presidente da Sociedade Europeia de Neurocirurgia, em 2000 ocupa o cargo de presidente da Sociedade das Ciências Médicas de Lisboa, e em 1996 foi presidente do Conselho Científico da Faculdade de Medicina de Lisboa, ainda neste ano, João Lobo Antunes recebeu o Prémio Pessoa.
João Lobo Antunes publicou mais de uma centena de artigos, e tem quatro livros editados, “Um Modo de Ser” em 1996, “Numa cidade feliz” em 1999, “Memória de Nova Iorque e outros ensaios”, em 2002 e “Sobre a mão e outros ensaios” em 2005.

Na Medicina destacou-se por ser o primeiro a realizar um implante de um olho eletrónico num invisual, acontecimento que ocorreu durante 1982/1983. Para além deste feito, o objeto de estudo, a que mais se dedicou foi a hipófise e o hipotálamo.

Atualmente, João Lobo Antunes, é  Director do Serviço de Neurocirurgia do Hospital de Santa Maria, Presidente da Academia Portuguesa de Medicina e presidente do Instituto de Medicina Molecular.