António Reis débute dans le cinéma comme assistant réalisateur (L'Acte du printemps de Manoel de Oliveira, 1962). Un an plus tard, en 1963, il réalise son premier documentaire, commandé par la mairie du Porto, Tableaux de Porto (Painéi do Porto). Il réalise un second documentaire, Alto do Rabagão (1966), et signe le scénario du film Changer de vie (Mudar de Vida) de Paulo Rocha. Son court-métrage Jaime (1974) sera décisif pour sa carrière. Il est primé au Festival de Locarno (meilleur court-métrage). La Révolution des Œillets (), qui a renversé le régime de Salazar, jouera un rôle important pour l'avenir du cinéma au Portugal.
Poursuivant un rêve, lui et Margarida Cordeiro, une psychiatre, réalisent alors ensemble plusieurs films. Ils cultivent un cinéma d’expression populaire, non conventionnel, plein de poésie, filmant dans des lieux éloignés du Nordeste du Portugal, au Trás-os-Montes, comme l'avaient déjà fait Oliveira et António Campos.
Trás-os-Montes (1975) sera présenté au Festival de Rotterdam et au Festival de Venise. Suit Ana (Venise 1984). Dans ces films, ils évoquent la noblesse des gens de ces villages perdus, leurs traditions, leur beauté dépouillée, granitique, comme celle de la montagne. Quatre ans plus tard, La rose des sables (Rosa de Areia, 1989), leur dernier film, plus fiction, sort au Festival de Berlin et sera décisif pour leur reconnaissance, en particulier dans les milieux cinéphiles parisiens.
António Reis est aussi un poète, un peintre et un sculpteur apprécié.
Sa dernière fille vivante, Ana Reis, développe depuis 1999 un travail artistique en tant qu'écrivain, compositeur, créateur d'art vidéo et d'art visuel.