S’inicià els anys vint com a actor de repartiment, i el 1931 dirigí la seva primera producció, el documental experimental Douro, Faina Fluvial. El 1942 dirigí el primer llargmetratge, Aniki-Bobó (1942), sobre els infants del carrer, d’acusades coincidències amb el neorealisme que començava a gestar-se a Itàlia. Mal vist per la dictadura salazarista, pràcticament suspengué la seva obra cinematogràfica durant tres dècades, en què visqué d’una explotació agrícola. Els anys finals del règim reprengué la realització cinematogràfica amb una sèrie de drames sobre amors frustrats: O Passado e o presente (1971), Benilde ou a Virgem Mãe (1975), Amor de perdição (1979) i Francisca (1981). El 1985 dirigí la coproducció francoportuguesa Le soulier de satin, adaptació de la novel·la de Paul Claudel que el projectà internacionalment.
Qualificat sovint d'intel·lectual i elitista, la seva obra és estilísticament inconfusible, consistent en llargues seqüències estàtiques i una interpretació dels actors que s'allunya deliberadament de la naturalitat. Dirigí un gran nombre de films, pràcticament fins a la seva mort, a una edat excepcionalment avançada, la majoria basats en obres literàries. Hom pot esmentar-ne O meu caso (1986), Os canibais (1988), Non, ou a vã glória de mandar (1990), A Divina Comédia (1991), premiat a la Mostra de Venècia, O dia do desespero (1992), Vale abraão (1993), A caixa (1994), O convento (1995, premi de l'Associació de guionistes de Catalunya al Festival de Sitges), Party (1996), Viagem ao princípio do mundo (1997), Inquietude (1998), A Carta (1999, premi del jurat del Festival de Canes), Palavra e Utopia (2000), Vuelvo a casa (2001), Porto da minha infância (2001), O princípio da incerteza (2002), Um filme falado (2003) i O quinto império - Ontem como hoje (2004), Espelho Mágico (2005), mprovável não é impossível, (2006), Cristóvão Colombo - O Enigma (2007), Singularidades de uma Rapariga Loura (2009), O estranho caso de Angélica (2010) i ebo et l'ombre (2012). L’any 2005 rebé un premi Sant Jordi de Ràdio Nacional d’Espanya a Catalunya pel conjunt de la seva trajectòria, i el 2008, el Premi Internacional Terenci Moix i una Palma d’Or honorífica del Festival de Canes. Rebé també dos cops el Lleó d'Or (1985 i 2004) en reconeixement a la seva obra. Un mes després de la seva mort (maig del 2015), per voluntat seva s'estrenà pòstumament el documental Visita ou memórias e confissões, rodat el 1982.