Antonia Kählitz studierte von 2005 bis 2011 Humanmedizin an der Universität Greifswald in Deutschland, mit Abschluss 2012 an der Technischen Universität in München. Von 2013 bis 2018 absolvierte sie die Weiterbildung zur Fachärztin für Psychiatrie und Psychotherapie an der kbo-Lech-Mangfall-Klinik (kbo-LMK) in Agatharied, Deutschland, sowie in der Neurologie des Krankenhauses Agatharied.
Anschliessend war sie als Stationsärztin in einer psychosomatischen Tagesklinik mit DBT-Schwerpunkt tätig, danach von Juli 2019 bis Juli 2021 als Oberärztin für eine allgemeinpsychiatrische Akutstation und eine psychosomatische Tagesklinik in der kbo-LMK in Agatharied.
Seit Juli 2021 arbeitet Antonia Kählitz bei den PDAG am Hauptstandort in Windisch. Bis August 2022 war sie Oberärztin der allgemeinpsychiatrischen Akutstation mit Schwerpunkt affektive Erkrankungen und seit September 2022 ist sie Leitende Ärztin im Zentrum für Psychiatrie und Psychotherapie stationär (ZPPS).