Filho de Matias Álvares Mourão, Morgado da Prata e de sua mulher D. Maria Coelho de Barros e Faria.
A 17 de Abril de 1704, foi nomeado Capitão da Companhia na Província de Trás-os-Montes e serviu na guerra da grande aliança com tanta distinção ilustre que foi ali escolhido pelo Senhor D. Luís de Sousa, filho do Marquês das Minas, para casar com sua filha herdeira .
No ano de 1708, a 29 de Agosto, foi nomeado Tenente-coronel de Cavalaria na Província de Trás-os-Montes , vencendo o soldo respectivo e gozando de todos os privilégios e isenções que lhe cabiam. A 13 de Fevereiro de 1710 foi transferido para o posto de Tenente-coronel de Cavalaria da Província da Beira Baixa . A 9 de Outubro de 1715 foi nomeado Tenente-coronel do Regimento de Cavalaria de Chaves , posto que exerceu até ao dia anterior à sua morte .
A sua vida foi profundamente marcada pelos cargos militares que exerceu. Seu filho mais tarde escreveria a propósito dele (...) levantou huma Companhia de Cavalos à sua custa, e achou-se em muitas ocasiões perigosas, de passagens de rios, andando sempre com o nosso exército em todas as campanhas que se fizeram pelos reinos de Castela (…) .
António José Botelho Mourão teve pelo menos uma filha natural, que assistiu ao terramoto de Lisboa . Encontramos algumas referências sobre esta senhora nas cartas trocadas entre D. Leonor Ana Luísa José de Portugal e seu marido, em que se diz que residia em Mateus doente, idosa e inválida.