Nata a Napoli, Antonella Pirozzi inizia gli studi di canto presso l'Istituto Musicale della Valle d'Aosta e si perfeziona al Conservatorio "G. Verdi" di Torino.

Nell'ultimo decennio si afferma come il principale soprano drammatico italiano. Poco dopo aver debuttato nel 2012 al Teatro Regio di Torino come Amelia in Un Ballo in maschera di Verdi, giudicata dal Corriere della Sera come "uno straordinario soprano drammatico di coloratura che col tempo potrà collocarsi sulle orme di Anita Cerquetti, il più grande soprano drammatico di coloratura dal 1945 a oggi", è invitata al Festival di Salisburgo per cantare Abigaille in Nabucco di Verdi diretto da Muti. Appare sui più grandi palcoscenici del mondo: Royal Opera House, Covent Garden, Metropolitan Opera, Teatro alla Scala di Milano, Opéra de Paris, Wiener Staatsoper, Arena di Verona, Teatro Real Madrid, San Francisco Opera, Gran Teatre del Liceu Barcelona e Bayerische Staatsoper di Monaco. 

Nella stagione 22/23, debutta in diverse compagnie: all'Opernhaus di Zurigo come Abigaille in Nabucco e all'Opéra de Paris come Leonora ne La Forza del Destino e Leonora ne Il Trovatore di Verdi e all'Opera Nazionale Greca in Medea di Cherubin in una nuova produzione di McVicar che segna e celebra il Centenario di Maria Callas. Altre apparizioni includono Turandot di Puccini alla Royal Opera House, Covent Garden e al Teatro Real di Madrid; Il Trovatore a Bilbao; il ruolo del titolo di Tosca di Puccini al Teatro dell'Opera di Roma e Macbeth di Verdi alla Wiener Staatsoper. Le sue apparizioni includono un concerto di Verdi al Teatro Regio di Parma; un concerto di arie e duetti con De Tommaso al Teatro San Carlo di Napoli; e il Requiem di Verdi con l'Opéra National de Lyon a Lione e Parigi.

Nelle passate stagioni interpreta: Lady Macbeth in Macbeth alla Wiener Staatsoper, al Palau de les Arts Reina Sofia di Valencia e alla Royal Opera House Covent Garden; Abigaille al Teatro Real; Tosca alla Royal Opera House e al Teatro Massimo di Palermo e Turandot alla Bayerische Staatsoper. Canta Elvira in Ernani di Verdi all'Opera de Las Palmas e appare in concerto a Trieste al Teatro Verdi; a Parigi con I due Foscari di Verdi; e ad Ankara e Istanbul con gala insieme a Karahan. Altri impegni recenti includono Abigaille alla Wiener Staatsoper; Amelia in Un Ballo in maschera al Teatro Real Madrid e alla Bayerische Staatsoper; Manon Lescaut di Puccini a Palermo; Lucrezia Contarini ne I due Foscari a Monte Carlo; Elisabetta in Don Carlo di Verdi ai Teatri di Reggio Emilia; Lady Macbeth alla Wiener Staatsoper e a Las Palmas. Appare sui palchi del Teatro La Fenice di Venezia, del Teatro Ponichielli di Cremona e del Teatro Verdi di Salerno.

Tra i numerosi successi si ricordano: Maddalena di Coigny in Andrea Chénier di Giordano alla San Francisco Opera, a Bilbao e Torino; il ruolo del titolo in Turandot, che interpreta per la prima volta in Israele sotto la direzione di Mehta; Lucrezia Contarini ne I due Foscari al Teatro alla Scala; Leonora ne Il Trovatore alla Royal Opera House, a Torino e Bologna; La Gioconda di Ponchielli al Gran Teatre del Liceu; Norma di Bellini al Teatro de Colon Buenos Aires e a Bilbao; Aida di Verdi al Teatro Real Madrid; Santuzza in Cavalleria Rusticana alla Royal Opera House, al Teatro San Carlo di Napoli e alle Terme di Caracalla a Roma; Luisa Miller di Verdi al Teatro Carlo Felice di Genova; Odabella in Attila di Verdi al Teatro Real; Manon Lescaut a Liegi; La Regina Elisabetta in Roberto Devereux di Donizetti alla Deutsche Oper di Berlino; Tosca a Lipsia, Torino e Roma; Elvira in Ernani a Roma; Amelia in Un Ballo in maschera a Parma e Torino; Leonora La Forza del destino a Piacenza e Modena; Imegene ne Il Pirata di Bellini all'Opera di Monte Carlo. Pirozzi diventa sinonimo di due ruoli: Lady Macbeth, che interpreta al Metropolitan Opera, alla Royal Opera House, a Sao Paolo, Bologna, Cagliari, Palermo, Madrid, a Torino e al Festival di Edimburgo, per citarne alcuni; e Abigaille, che canta tra l'altro a Valencia, Pechino, Tel Aviv, Lipsia, Stoccarda, Berlino, Las Palmas, Minorca, Lione, Parigi, Bologna, Firenze, Parma, Palermo, Cagliari, Napoli e al Teatro alla Scala.

Debutta all’Arena di Verona nel 2015 cantando Abigaille in Nabucco, ruolo con cui torna nel 2017. Nel 2018 per interpretare il ruolo del titolo di Aida e Turandot, nel 2019 interpreta Aida e Leonora ne Il Trovatore e canta nel gala Placido Domingo 50 Arena Anniversary Night, nel 2021 torna per la sua centesima interpretazione di Abigaille e per cantare Turandot.

Torna in occasione del 100° Opera Festival 2023 per interpretare Aida, Abigaille e Tosca.

Biografia aggiornata a Luglio 2023.