Der Erfolg bei Publikum und Kritik ermunterte ihn nun im zweiten Anlauf den Schauspielberuf als seine Bestimmung anzusehen. Seitdem spielte der der Berliner in zahlreichen TV-Produktionen mit, darunter 1998 in Maria-Theresa Camoglios "Liebe, Lügen und Geheimnisse", ein Jahr später in Wolfgang Panzers "Tatort"-Folge "Licht und Schatten", in dem Psychodrama "Fremde Freundin" (1998), unter der Regie von Martin Walz in "Ein Nachtclub voller Narren" (1999) und 2000 in Christiane Balthasars "Mein Leben gehört mir".
Fürs Kino stand Antonio Wannek Sandra Nettelbecks "Bella Martha" (2001) vor der Kamera, spielte in Hardy Martins Romanverfilmung "So weit die Füße tragen", in Connie Walthers "Pissed and Proud" (2000) sowie in Dominik Grafs "Der Felsen" (2001).
Für seine Rolle eines Jugendlichen in "Herzrasen" (2000), der in die Kriminalität abgleitet, wurde der Jungdarsteller sowohl von Kritik als auch Publikum hochgelobt. 2001 folgte der Krimi "Sperling und der stumme Schrei", das Drama "Wie Feuer und Flamme", die Beziehungskomödie "Die Westentaschenvenus" und der Compilationsfilm "99euro-films". Darüber hinaus ist Wannek seit 2003 in der Dauerrolle des Armin Knopp in der "Pfarrer Braun"-Reihe ("Der siebte Tempel", "Pfarrer Braun - Das Skelett in den Dünen" um den Pater alias Ottfried Fischer zu sehen. Ebenfalls entstanden die Krimis "Fremder Freund" und "Verfluchte Beute". 2005 schließlich sah man Wannek in "Das Schwalbennest" und in "Donna Leon - Verschwiegene Kanäle". 2006 folgten der Abenteuerfilm "Störtebeker" und der Thriller "Der fremde Gast".
Die "Pfarrer Braun"-Folgen: "Pfarrer Braun - Der Fluch der Pröpstin", "Pfarrer Braun - Ein verhexter Fall" (beide 2004), "Pfarrer Braun: Bruder Mord", "Pfarrer Braun: Adel vernichtet" (beide 2005), "Pfarrer Braun: Kein Sterbenswörtchen", "Pfarrer Braun: Drei Särge und ein Baby" (beide 2006), "Pfarrer Braun - Braun unter Verdacht", Pfarrer Braun - Das Erbe von Junkersdorf", "Pfarrer Braun - Ein Zeichen Gottes", "Pfarrer Braun: Heiliger Birnbaum" (alle 2007), "Pfarrer Braun: Die Gärten des Rabbiners" (2008), "Pfarrer Braun: Im Namen von Rose", "Pfarrer Braun: Glück auf! Der Mörder kommt!" (beide 2009), "Pfarrer Braun: Schwein gehabt!", "Pfarrer Braun: Kur mit Schatten" (beide 2010), "Pfarrer Braun: Altes Geld, junges Blut" (2011), "Pfarrer Braun: Ausgegeigt!" (2012).
Weitere Filme mit Antonio Wannek: "Sieben Tage Sonntag" (2007), "Der Heckenschütze" (2008), "Liebeslied" (2009), "Tatort - Am Ende des Tages" (2010), "Tatort - Todesschütze" (2012), "Unsere Mütter, unsere Väter" (2013).