Nasceu a 29 de Novembro de 1874 em Avanca, na velha Casa do Marinheiro (actual Casa-Museu), filho de Fernando de Pina Resende de Abreu e de D. Maria do Rosário de Almeida e Sousa Abreu.
Cedo foi viver com o seu tio e padrinho, em Pardilhó.
Fez a instrução primária na Escola do Padre José Ramos e o Curso Liceal no Colégio de S. Fiel, dos Jesuítas. Matriculou-se em Medicina na Universidade de Coimbra, em 1891, concluindo a Formatura em 31 de Julho de 1899, tendo posteriormente estudado Neurologia nas Universidades de Bordeaux e Paris. Retornou à Universidade de Coimbra como catedrático de neurologia em 1902 mas logo trocou a medicina por uma carreira política.
Foi deputado ( 1903-1917), Ministro das Relações Exteriores (1918) e embaixador em Espanha (1918-1919).
Deixou a política em 1920 e retornou à vida médica e universitária como professor na Universidade de Lisboa, onde ficou de 1921 a 1944. Ali desenvolveu, em 1927, a técnica de radiografia contrastada dos vasos do cérebro (arteriografia), que mais tarde se tornou um valioso método para o diagnóstico de várias doenças cerebrais. ~
Em 1936 desenvolveu um método cirúrgico para o tratamento radical de diversos tipos de doenças mentais, conhecido por leucotomia pré-frontal ou lobotomia frontal. Jubilou-se em Fevereiro de 1944 por ter atingido o limite de idade.
Os seus trabalhos sobre Angiografia Cerebral foram distinguidos pela Academia Sueca, em 1945, com o Prémio da Faculdade de Medicina de Oslo e, em 27 de Dezembro de 1949, foi-lhe atribuído o Prémio Nobel da Medicina e Fisiologia, consagrando a descoberta e desenvolvimento da leucotomia pré-frontal.
Faleceu em Lisboa a 13 de Dezembro de 1955, sendo sepultado em Avanca. A sua residência em Avanca é agora uma Casa-Museu, ponto de visita obrigatória para todos os que visitam esta Vila.