Biografia Figlio del senatore comunista Paolo Sema (1915-2007), partigiano e fondatore dell'istituto "Livio Saranz", e nipote dell'omonimo Antonio Sema, fondatore e preside del liceo italiano di Pirano, fu un attivista del PCI.
Negli anni della contestazione, fu infermiere e dottore di ricerca in storia nell'università di MilanoLa tesi di dottorato di Antonio Sema si intitola Memoria, conoscenza, scelta: alcune caratteristiche del rapporto tra letteratura militare e decisione strategica nel caso italiano 1925-1933 ed è stata discussa nell'anno accademico 1985-1986., nonché professore di italiano e storia di scuola media e superiore a Paularo, Gemona e a Cividale del Friuli.
I suoi studi storico-militari hanno riguardato in particolare la storia della prima guerra mondiale sul fronte dell'Isonzo, visto anche dalla parte austriaca, e gli aspetti sociali e culturali della vita in trincea e dell'impatto della guerra sulla popolazione civile, contribuendo ad una profonda revisione degli studi del settore. Ha dato inoltre un contributo determinante alla cura dei musei di guerra del Trentino e del Friuli, alla catalogazione dei documenti e degli altri beni culturali del Museo de Henriquez. Personaggio molto noto nella vita culturale di Trieste, è stato ricordato dal 2008 con il premio "Antonio Sema" dell'associazione "èStoria", che gestisce l'omonimo festival internazionale della storia a Gorizia, un concorso per la scuola con il patrocinio del Ministero dell'istruzione, dell'università e della ricerca sul sito TuttoStoria.net.Sito "La voce del Popolo", di Kristjan Knez su La Voce del Popolo del 18 giugno 2009 (scorrere la pagina web verso il basso)..
È stato membro del "Centro interuniversitario di studi e ricerche storico-militari""CISRSM", Centro fondato negli anni cinquanta dalle università di Torino, di Pisa e di Padova: sito del Centro interuniversitario di studi e ricerche storico militari. ed ha collaborato con diverse musei, centri di ricerca e riviste nell'ambito della storia militare (Museo della grande guerra di GoriziaScheda del "Museo della grande guerra" sul sito della provincia di Gorizia., Civico museo di guerra per la pace "Diego de Henriquez" di TriesteScheda del civico museo di guerra per la pace "Diego de Henriquez sul sito della rete civica di Trieste., Centro Militare di Studi Strategici ("CeMiSS") del ministero della difesa, "Istituto regionale per la cultura istriano-fiumano-dalmata" di Trieste ("IRCI")Sito dell'IRCI". e riviste Qualestoria, Rivista di storia contemporanea, Passato e presente). È stato inoltre membro del comitato scientifico della rivista di geopolitica Limes (sulla quale ha pubblicato saggi sulle guerre nell'ex-Jugoslavia e in Iraq). Ha diretto la collana Le guerre. Storie di uomini, armi, atti di forza della Libreria editrice goriziana.
Opere Monografie Caporetto. Il mondo capovolto, Edizioni della Laguna, Monfalcone 1990 (ISBN 88-85296-03-3). La grande guerra sul fronte dell'Isonzo. Volume I. Dagli inizi del conflitto alla conquista di Gorizia, Liberia Editrice Goriziana, Gorizia 1995 (ISBN 88-86928-13-0 scheda sul sito della casa editrice); Volume II - tomo I. Dalla settima all'undicesima offensiva, Liberia Editrice Goriziana, Gorizia 1997 (ISBN 88-86928-10-6 scheda sul sito della casa editrice); Volume II - tomo II, La dodicesima offensiva, Liberia Editrice Goriziana, Gorizia 1997 (ISBN 88-86928-14-9 scheda sul sito della casa editrice). Dopo questa prima edizione, l'opera è stata ripubblicata in volume unico dalla medesima casa editrice nel 2009 (ISBN 978-88-6102-031-3 scheda sul sito della casa editrice). Piume a Nord Est. I bersaglieri sul fronte dell'Isonzo 1915-1917, Libreria Editrice Goriziana, Gorizia 1997 (ISBN 88-86928-03-3 scheda sul sito della casa editrice). Soldati e prostitute. Il caso della Terza Armata, Rossato editore, Novale 1999 (ISBN 88-8130-067-2);
Articoli su riviste e opere collettive (storia militare) 1982: "Enzo Biagi e la seconda guerra mondiale come storia di uomini", in Passato e Presente, n.2, 1982, pp. 87–99. 1986: "Le celebrazioni della vittoria", in Qualestoria, nn.1-2, 1986, pp. 176–188. 1987: "Aquile, piccioni e talpe: analogie e metafore del bombardamento aereo con finalità antiterroristiche", in Qualestoria, n.1, 1987, pp. 37–59; In Enciclopedia dell'antifascismo e della Resistenza, La Pietra, Milano, 1987: volume V, le voci: "Resistenza e seconda guerra mondiale", pp. 111–115; "Riparazioni di guerra", pp. 187–188; "Russia, Campagna di", pp. 292–295; "Sabotaggio", pp. 300–301; "Salerno, Sbarco di", pp. 315–317; "San Marco, Divisione", pp. 342–343; "Stalingrado", pp. 655–658; "Strategia", pp. 705–705; volume VI, le voci: "Tattica"; "Tojo, Hideki"; "Tobruk". "La cultura dell'esercito", in AA.VV., Cultura e società negli anni del fascismo, Cordani, Milano 1987, pp. 91–116. 1989: "1914-1934: guerra e politica militare secondo Mussolini"' e "Pensiero militare e fascistizzazione delle forze armate", in Virgilio Ilari e Antonio Sema (a cura di), Marte in orbace. Guerra, esercito e milizia nella concezione fascista della nazione, Casa editrice Nuove ricerche, Ancona 1989, pp. 15–189; "Stampa, truppa, città: il caso di Udine 1895-1915", in AA.VV., Esercito e città dall'Unità agli anni trenta, Perugia 1989, pp. 597–615; "Il Friuli nella Grande Guerra: appunti per una storiografia regionale", in Rivista di Storia Contemporanea, n.3, 1989, pp. 409–431. 1991: "Cose piccole e Piccole Cose. Momenti e concetti della propaganda di guerra italiana nel primo conflitto mondiale", in AA.VV., L'Arma della persuasione. Parole e immagini di propaganda nella Grande Guerra, Edizioni della Laguna & Cooperativa Mit, Gorizia 1991, pp. 41–71. 1992 "Guerra in Jugoslavia: Analisi di un conflitto", in Fulvio Molinari (a cura di), Jugoslavia dentro la guerra, Editrice Goriziana, Gorizia 1992, pp. 129–201; "Regio esercito italiano a Trieste. Gli anni di guerra", in Annamaria Vinci (a cura di), Trieste in guerra. Gli anni 1938-1943, in I Quaderni di Qualestoria, n.1, 1992, pp. 151–186; "Civili, militari e colera in Friuli, 1915-1916", in Rivista di storia contemporanea, n.1, 1992, p. 109-142. 1994: "L'irredentismo armato: volontari garibaldini e società di tiro al bersaglio", in Quaderni giuliani di storia, Anno XV, n.1º gennaio-giugno 1994, pp. 89–100; "The Blackshirts", in Jack Greene, Alessandro Massignani, Rommel's North Africa Campaign, Combined Books, Pennsylvania, U.S.A. 1994, pp. 39–92. 1995: Presentazione del libro "Gli ufficiali della monarchia asburgica. Oltre il nazionalismo", in Società Triestina di Cultura Maria Theresia. Atti delle conferenze, II volume, Edizioni La Chiusa, Chiusaforte 1995, pp. 83–101; "La fase finale della guerra tra Adriatico e Balcani", in Piero Spirito, Roberto Spazzali (a cura di), L'altra resistenza. La guerra di liberazione a Trieste e nella Venezia Giulia, OTE Il Piccolo, Trieste 1995; 1997: "Le navi degli storiografi e le storie di un passato poco gentile", in Istria. Fiume. Dalmazia. Tempi & Cultura, n.1, 1996-97, pp. 5–15. "Storie di commissioni", in Istria. Fiume. Dalmazia. Tempi & Cultura, n., 1997, pp. 47–49; "XIX-XX Secolo", in Franco Stener (a cura di), Rovigno d'Istria, volume I, Edizioni Famia Ruvignisa, Trieste, 1997, pp. 129–143. 1998: "Gli Stati Uniti e certe premesse (in)culturali nella definizione dei confini italo-jugoslavi: una proposta di lettura della ricerca di Daniela Rossini sull'Inquiry", in Istria. Fiume. Dalmazia. Tempi & Cultura, n.3, 1997-98, pp. 17–21 In AA.VV., Trieste 1900-1999. Cent'anni di storia, secondo volume (1915-1922), Publisport Srl., Trieste, 1998, le voci: "Bombe e cannoni: Trieste in guerra", pp. 36–37; "Triestini e giuliani al fronte", p. 95; "Carlo Petitti di Roreto", p. 143; "Trieste e la nascita del comunismo", p. 237; "L'antifascismo negli anni Trenta", in AA.VV., Trieste 1900-1999. Cent'anni di storia, quarto volume (1931-1938), Publisport Srl., Trieste, 1998, pp. 68–69; "Tra guerra e dopoguerra. Le esperienze di un generale “che capisce” nella storiografia su Armando Diaz", "Il generale Armando Diaz: note biografiche" e "Lettera di Mussolini (28 aprile 1924) che accetta le dimissioni di Diaz da ministro della Guerra", in 1918 L'anno della Vittoria. Guerra e dopoguerra nell'Archivio privato del generale Armando Diaz (Provincia di Gorizia, Assessorato alla cultura, Musei provinciali di Gorizia), Lint, Trieste 1998, pp. 11– 43; pp. 69–76; p. 86. 1999: In AA.VV., Trieste 1900-1999. Cent'anni di storia, quinto volume (1939-1945), Publisport Srl., Trieste 1999, le voci: "Gli uomini della “Repubblica", p. 153; "La Resistenza nella Venezia Giulia", pp. 154–155; "Luigi Frausin", p. 187; "La militarizzazione della città in guerra", p. 197; La fine di niente: agosto 1994-agosto 1995: miti, diplomazie e localismi. Cronaca di una storia italo-sloveno-croato-istriana, Istituto giuliano di storia, cultura e documentazione, Trieste 1999; "La spinta slava verso l'Adriatico tra nazionalismo e ideologia", in Silvio Cattalini (a cura di), Contributo alla conoscenza della storia e della cultura dell'Istria, di Fiume e della Dalmazia. Corso di aggiornamento per docenti di scuole medie, Associazione Nazionale Venezia Giulia e Dalmazia, Udine, 1999, pp. 145–196. 2000: "La storiografia dell'esodo italiano dall'Istria: prospettive per la ricerca", in Marina Cattaruzza, Marco Dogo, Raoul Pupo (a cura di), "Esodi. Trasferimenti forzati di popolazione nel Novecento europeo" (Quaderni di Clio, n. 3), Edizioni Scientifiche Italiane, Napoli 2000, pp. 253–267; "Gli slavi in Feldgrau nella storiografia e nella memorialistica italiana e slovena", in Giampiero Berti, Piero Del Negro (a cura di), Al di qua e al di là del Piave. L'ultimo anno della Grande Guerra. Atti del Convegno Internazionale (Bassano del Grappa, 25-28 maggio 2000), Franco Angeli, Milano 2001, pp. 161–187. 2001: "Riflessioni su un documento del confine orientale", in Piero Delbello (a cura di), Dieci anni per un documento, supplemento a Istria. Fiume. Dalmazia. Tempi & Cultura, n. 9, 2001, pp. 10–19; "La disgregazione della Jugoslavia. Visto dai Balcani", in Passato e Presente, n.54, 2001, pp. 155–168. 2003: "Alcuni aspetti politici e militari della crisi italo-jugoslava del 1953", in Piero Delbello (a cura di), I ragazzi del '53. L'insurrezione di Trieste cinquant'anni dopo, Edizioni Italo Svevo, Trieste 2003, pp. 79-89. "Con gli occhi del cacciatore", in Hanns Schneider-Bosgard, Bandenkampf. Resistenza e controguerriglia al confine orientale, a cura di Antonio Sema, Libreria Editrice Goriziana, Gorizia 2003, pp. 11-74. 2010: "Minacce su Trieste. Aspetti della pianificazione difensiva italiana al confine orientale tra anni venti e trenta", in Paolo Ferrari, Alessandro Massignani (a cura di), Conoscere il nemico. Apparati di intelligence e modelli culturali nella storia contemporanea, Franco Angeli, Milano 2010, pp. 310-336.
Articoli su riviste e opere collettive (geopolitica) 1993: "Il triangolo strategico Trieste-Fiume-Capodistria", in LiMes, n.1-2, 1993, pp. 183–196. 1994: "Estate 1991: gli amici italiani di Lubiana", in LiMes n.1, 1994, pp. 215–228; "Orfana di Roma Trieste guarda a Lubiana", in LiMes, n. 3, 1994, pp. 229–240; "Questione istriana e istrianische Angelegenheit", in LiMes, n. 4, 1994, pp. 245–254; 1996 "Leghismo di confine e secessionismo nel Friuli-Venezia Giulia", in LiMes, n. 4, 1996, pp. 71–87. 1997: "L'intervento militare e l'aiuto economico: possibili convergenze", in VII Convegno internazionale, Il futuro della NATO nel nuovo contesto geopolitico (atti del convegno Gorizia, 9-11 aprile 1997), inserto redazionale A&T, pp. 33.35. 1998: "Contro Roma Bossi inventa lo sport padano", in LiMes, n. 1, 1998, pp. 137–143. 2000 "Come si combatte in Colombia", in LiMes, n. 2, 2000, pp. 99–109. 2001 " C'era una volta il Mossad", in LiMes, n. 1, 2001, pp. 65–71;