Inicià la carrera com a deixeble de Nicolò Amati el 1657, però a partir del 1666 començà a signar les seves obres. Els primers treballs han estat inclosos dins de l’època anomenada amatisé, ja que es limità a continuar les directrius rebudes per Amati. Més endavant, però, abandonà l’estil del seu mestre, amplià la caixa, que prengué una forma més elegant, i feu les voltes menys rígides per tal d’aconseguir una sonoritat més dolça i potent. El 1690 tornà a canviar la forma dels bombats, amb un inici més suau i arrodonit que facilità en gran manera la vibració de les tapes. Entre el 1694 i el 1700 produí violins anomenats llonguets, a causa de la forma allargada. A partir del 1700 començà la que es considera l’època d’or, al llarg de la qual Antonio Stradivari es desprengué de la influència rebuda i aconseguí obres d’una altíssima perfecció. Del 1665 al 1684 fabricà setanta-sis instruments, del 1684 al 1725, nou-cents quatre, del 1726 al 1736, cent trenta-dos, i el 1737, any de la seva mort, en signà tres. En total hi ha set-cents instruments catalogats del mestre de Cremona. Es tracta sobretot de violins (uns 500 exemplars d’una sonoritat excepcional, d’una factura perfecta i d’un vernís de tonalitat més càlida que la normal), però també hi ha, per exemple, violes, violoncels, un cistre i dues guitarres. Fou ajudat pels seus fills Francesco (1671 − 1743) i Omobono (1679 − 1742).
Tota la vida la dedicà al perfeccionament dels seus instruments, i una de les mostres de la fama que Antonio Stradivari aconseguí ja al seu temps és el fet que proveí d’instruments moltes cases reials i de la noblesa europees. El juliol del 1702, per exemple, el rei Felip V d’Espanya anà a Cremona i Stradivari pensà oferir-li personalment un conjunt d’instruments ornamentats, però les autoritats de la ciutat s’hi oposaren per motius polítics, i quedaren guardats al taller. Hi romangueren fins el 1775, any en què el príncep d’Astúries, assabentat de la seva existència, encarregà que fossin comprats per la corona. Actualment es troben exposats al Palacio de Oriente de Madrid.
El seu nom és sinònim, en aquest camp, de perfecció, i ha estat el lutier més gran de tota la història.