Во время советско-финляндской войны 1939–1940 гг. 21-й дбап в составе ВВС Северо-Западного фронта базировался на аэродроме Едрово, затем — г. Пушкин. На вооружении полка состояли бомбардировщики ДБ-3. За этот период летный состав полка произвел 837 боевых вылетов и сбросил 561,3 тонны бомб на вражеские укрепления, базы снабжения и промышленные районы Финляндии. В воздушных боях летчиками и стрелками было сбито 11 истребителей противника. Два из них было записано на счет стрелка-радиста бомбардировщика Бронислава Антилевского, который в одном из боев был ранен. За время боевых действий полк потерял 5 машин. 120 человек личного состава полка за отличия были награждены орденами и медалями.
К высшему отличию страны в полку представили только одного — Бронислава Антилевского. Он воевал в экипаже, где штурманом летал только что окончивший училище Гали Мазитов[12], совершивший за это время 29 боевых вылетов и награжденный медалью «За боевые заслуги». Вероятно, что столько же вылетов совершил и Антилевский.
28 апреля 1940 года в Кремле ему была вручена Золотая Звезда Героя Советского Союза за № 304, орден Ленина № 5801, Грамота Героя № 435 и орденская книжка за № 201. После вручения наград группу Героев сфотографировали на фоне Кремля. На следующий день снимок был опубликован в газетах.
В мае того же года Антилевский получил кратковременный отпуск и навестил свою мать, которая работала в колхозе им. Ленина Кайковского сельского совета Минского района. Затем он приехал в г. Минск, где 30 мая в техникуме Нархозучета состоялась его встреча со студентами и преподавателями. Выступая, Бронислав заявил о своей готовности к новым боям. Также он посетил редакцию газеты «Советская Белоруссия», центрального органа ЦК КПБ. Через несколько дней на страницах газеты появилась его фотография. В сентябре того же года его фото красовалось в газете среди самых знатных комсомольцев Белоруссии.
Б. Антилевский продолжил службу стрелком-радистом в 42-м дбап Особого Западного военного округа.
В том же году стрелкам-радистам, в том числе и тем, которые отличились во время финской кампании, разрешили переучиться на летчиков. В сентябре 1940 г. Антилевский стал курсантом «особой группы» военных в Качинском Краснознаменном военно-авиационном училище им. А. Мясникова. 5 февраля 1941 г. ему было присвоено воинское звание старший сержант. По окончании училища 8 апреля 1942 г. в звании младшего лейтенанта он убыл на Западный фронт. Продолжил свою службу пилотом в 20-м иап 303-й иад 1-й BA, затем в 203-м иап командиром авиазвена (с 15.12.42), штурманом и заместителем командира авиаэскадрильи (с 15.04.43).
Летом 1943 г. в газетах был опубликован указ о награждении Антилевского орденом Красного Знамени. Вскоре после награждения он снова отличился во время сопровождения группы наших бомбардировщиков Пе-2.
В воздухе неожиданно появились 12 «фоккеров». Антилевский, будучи ведущим группы прикрытия, своевременно заметил, как четыре вражеских истребителя, отколовшись от группы, развернулись и пошли ниже наших бомбардировщиков, намереваясь атаковать их. Не успели немцы опомниться, как Антилевский удачным броском сверху атаковал первую пару «фоккеров». Один из ФВ-190, сраженный меткой очередью, сразу же пошел к земле. Вторую пару атаковал младший лейтенант Кутняков, который также сбил один самолет противника. В результате наши истребители благополучно привели бомбардировщики на свой аэродром.
Всего в августовских боях Антилевский за три дня лично и в группе сбил три самолета противника.
28 августа 1943 г. Антилевский был сбит в воздушном бою. Он покинул самолет на парашюте и приземлился на территории, оккупированной противником.
Приказом Главного управления кадров НКО СССР № 01866 летчик был исключен из списков РККА как пропавший без вести.
С сентября 1943 г. Б. Антилевский находился в плену. При этом на допросе он сообщил противнику известные ему сведения о расположении частей своей авиадивизии и марках самолетов, состоявших на вооружении части. Сначала содержался в лагере в районе Сувалок (северо-восток Польши). До сих пор не ясны мотивы, толкнувшие летчика-Героя на путь предательства. Пленные советские летчики подвергались умелой психологической обработке. Можно лишь предположить, что кто-то из его родственников был репрессирован. На этом, а также на том, что за сдачу в плен его неминуемо ждет в Советском Союзе расстрел, видимо, и сыграл завербовавший его бывший полковник РККА В.И. Мальцев. В конце 1943 г. Бронислав дал свое согласие войти в состав авиагруппы Холтерса — Мальцева.
С февраля 1944 г. Б. Антилевский участвовал в перегонах самолетов с авиазаводов Германии на полевые аэродромы Восточного фронта, а также в чине поручика РОА принимал участие в боевых операциях русской авиагруппы Холтерса — Мальцева против партизан в районе Двинска (до июня 1944 г.). Группой было совершено около 100 самолето-вылетов, при этом 3 пилота погибло, 9 получили ранение, 3 машины были сбиты.