Die Ausbildung zur Schauspielerin absolvierte die Schauspielerin Antje Birnbaum an der Otto-Falckenberg Schule in München. Ihre Laufbahn begann 1979 an der Berliner Schaubühne bei Peter Stein. Weitere langjährige Engagements, am Hamburger Schauspielhaus, den Wuppertaler Bühnen und dem Theater der Hansestadt Lübeck folgten. Seit 1995 arbeitet sie als freie Schauspielerin für Bühne und Fernsehen.
Gastengagements führten sie an das Staatstheater Oldenburg, das Schauspielhaus Bremen, das Theater der Nationen in Hamburg, die Kammerspiele Berlin, nach Lyon, Straßburg, Mailand und Avignon.
Heute liegt ihr künstlerischer Schwerpunkt in der Entwicklung eigener Programme, Revuen und Literaturkonzerte:
1994 Gründung des CACCINI-TRIOS, heute CACCINI DUO, mit Musikprojekten über Fanny Hensel, Clara Schumann, Heinrich Heine, H.C.Andersen und Alessandro Boffa.
1997 Gründung des DUO LESAX: satirisch-skurrile Geschichte mit Kompositionen des Saxophonisten Stefan Kuchel.
2010 die Gründung der Revue-Combo SWINGIN' WORDS mit drei Revuen seit fünf Jahren auf Tour: „Jazz is my voice – Die Gershwin Story", „Ein Abend mit Dorothy" und seit 2018 "Benny Goodman Blues - Die wahre Story des King of Swing".
Die Schauspielerin schreibt einen Großteil ihrer Programme selbst und tritt in verschiedenen musikalischen Besetzungen auf. Die Lesereihe OHRENKÜSSE beinhaltet Programme junger, frecher Texte mit zum Teil eigens dafür komponierter Musik. Seit 1992 arbeitet sie als Dozentin für Schauspiel, Körpersprache und Präsentation an der Musikhochschule Lübeck. Antje Birnbaum ist Gastdozentin an anderen Hochschulen und Instituten, gibt Seminare und trainiert Menschen, deren Erfolg in hohem Maße von ihrem persönlichen Auftreten abhängig ist.