Après avoir été tour à tour graphiste et animateur de ciné-clubs, Joao Botelho se lance dans la réalisation. En 1980, il signe le long-métrage historique Moi l'autre, centré autour de deux célèbres poètes portugais et présenté au Festival de Cannes la même année. Dès lors, il ne cessera de s'attacher, au gré de sa filmographie, à conter à sa manière l'histoire de son pays d'origine. Les relations humaines et un regard acéré sur la société sont ainsi ses principales marques de fabrique.

Représentant de la nouvelle génération du cinéma portugais aux côtés de Joao César Monteiro, Joao Botelho livre notamment Un adieu portugais (1985), Este Tempo (1988), Ici, sur la Terre (1993), Les Trois Palmiers (1994) puis Trafico (1998). En 2003, son long-métrage La Femme qui croyait être Président des Etats-Unis est présenté en ouverture de la Quinzaine des réalisateurs à Cannes. Trois ans plus tard, il livre une adaptation personelle du roman de Diderot avec Le Fataliste.