Os seus pais foram o capitão António da Costa do Amaral, natural de Lisboa, e Dona Joana Inácia do Nascimento, igualmente nascida na principal cidade do reino. O avô paterno de António Amaral era de Viseu e, em Lisboa, para onde foi novo, tinha a modesta ocupação de algibebe. O avô materno foi mestre de meninos, nasceu em Cós, próximo de Alcobaça e na capital serviu numa das mesas do despacho régio e montou uma loja de venda de retrós.
O pai de António Caetano do Amaral procurara fortuna nas Minas do Ouro, no Brasil. Regressado a Lisboa conseguiu o ofício de guarda do número da Casa da Índia, no qual serviu cerca de 20 anos. Teria esperança de oferecer uma carreira mais digna à sua prole. Seguiu os cânones usuais à época, colocando as filhas como religiosas e o segundo filho na carreira eclesiástica. António teve mais um irmão e duas irmãs. A mais velha, religiosa professa no Mosteiro de Jesus de Viana do Alentejo e a outra, em 1766, era recolhida e noviça no referido mosteiro.
Em Outubro de 1764, o futuro do jovem António começara a desenhar-se. Nesta data, requereu na Câmara Eclesiástica de Lisboa, que lhe fossem feitas habilitações acerca da sua “limpeza de sangue”, para poder aceder ao estado clerical. O processo foi deveras demorado. Encerrou-se, com desfecho positivo, após o marquês de Pombal ter feito aprovar o decreto régio que colocava fim à distinção entre cristãos-novos e cristãos-velhos (maio de 1773). António ficou, assim, habilitado para aceder ao estado clerical em 30 de agosto de 1774, decisão que já não fazia menção ao sangue dos pais e avós, mas atestava que nunca ele nem os antepassados tinham sido hereges nem cometido crimes atrozes.
Entretanto, o pai de António morreu repentinamente, em Fevereiro de 1766, quando já era viúvo. Com cerca de 18 anos, António ficou responsável pelo inventário de bens do seu pai. O rol demonstra que a família tinha um bom padrão de vida e que, tal como na maior parte das casas de pessoas do seu estatuto social, abundavam imagens, oratórios e outras peças certificadoras do fervor religioso da família.
Pouco após ter ficado órfão de pai, em outubro de 1766, António começaria os estudos universitários em Coimbra, sinal de que a família havia investido nesta via de promoção através dos estudos, a qual casava bem com a carreira eclesiástica.
Nada de relevante se conhece acerca da sua formação pré-universitária. É plausível que tivesse aprendido as primeiras letras e humanidades com mestres particulares, tendo em consideração o estatuto de seu pai. Matriculou-se em Instituta, curso introdutório às faculdades jurídicas da Universidade de Coimbra, em 1 de outubro de 1766. De seguida, frequentou a faculdade de Cânones, entre outubro de 1767 e 1772, tendo interrompido em junho de 1771, quando já era bacharel em Cânones. Ao regressar à Academia, o
Findos os estudos em Coimbra, regressou a Lisboa. Na corte, como então se dizia, segundo alguns biógrafos seus coetâneos, como Mendes Trigoso, foi construindo uma auréola de jovem talentoso e abnegado ao estudo sério. Pouco se sabe em concreto da sua vida ao longo da década de 70. Esperaria oportunidade para aceder ao clero, e não custa crer que se tenha distinguido em círculos culturais lisboetas, pois, pouco após a fundação da Academia Real das Ciências de Lisboa, foi admitido como supranumerário, em 19 de janeiro de 1780, e académico efetivo em julho de 1783. Em 1786, depois de ter composto a primeira memória, que seria publicada nas Memórias de Literatura da Academia, proferiu a oração de abertura numa sessão pública realizada no Palácio das Necessidades.
Em maio de 1784 recebeu mercê régia da propriedade do ofício de guarda do número da Casa da Índia, que já fora de seu pai. Porém, em janeiro do ano seguinte, renunciou a este ofício, por ser incompatível com a sua ascensão ao estado de sacerdote. Teria recebido as ordens sacras na segunda metade de 1784. Para um canonista e sacerdote abriam-se portas para diversos lugares na Igreja, alguns deles propiciadores de bons rendimentos.
Em data indeterminada passou a ter um benefício eclesiástico na igreja de S. Lourenço, em Lisboa. Uma mescla dos seus méritos e talentos, conjugada com os apoios e arrimos que receberia de pessoas bem colocadas e que o conheciam da Academia das Ciências abriram-lhe diversas portas. Em 30 de junho de 1797, o inquisidor geral, D. José Maria de Melo mandou que fosse recebido como deputado da Mesa de Lisboa, numa época em que a Inquisição decaia. Pouco depois, em 1799, foi provido como cónego penitenciário na Sé de Évora. Renunciaria em 1806 a este benefício, por não poder residir no Alentejo, preservando uma pensão de 200.000 réis, quantia interessante e que juntava pelo menos ao salário de deputado do Santo Ofício. Não foi menor o seu papel no criticado Tribunal. Em 1810, durante o turbulento ciclo das Invasões Francesas, que motivou a ida do inquisidor-geral para França e impediu a presença regular de deputados do conselho geral em Lisboa, foi requerido a Caetano do Amaral que tratasse dos “negócios” da Inquisição, “despachando todos os dias não feriados”. Quiçá como prémio, acabaria por ser alcandorado ao lugar de inquisidor, na Inquisição lisboeta, no qual foi empossado em 4 de setembro de 1816.
Entretanto, o seu estatuto na Academia da Ciência melhorara e, em início de 1797 foi indicado como seu secretário interino, na impossibilidade de o abade Correia da Serra exercer a função. Em seguida, quando Garção Stockler assumiu o encargo de secretario da Academia, Amaral foi eleito várias vezes vice-secretário. Era o corolário de um percurso notável. Breves meses após a sua admissão na Academia das Ciências, no dia 19 de Julho de 1780, apresentou em sessão de académicos o
Segundo Paulo Merêa, a obra histórica de Caetano do Amaral caraterizou-se pela sua carregada erudição, por ser criticamente construída, mas também “profundamente original” e “preciosamente documentada”. Para Oliveira Ramos, estas dimensões já Amaral as indicara no
O seu labor não se cingiu à história civil. Alargou-se pela história eclesiástica, compondo as biografias de S. Martinho de Braga e do seu coetâneo e protetor D. Fr. Caetano Brandão, bispo do Pará e depois arcebispo de Braga (1790-1805). Preparou também traduções a partir de textos originais em castelhano e em francês.
O seu legado, do ponto de vista do rigor da História anunciou a historiografia oitocentista em que avultou a obra de Alexandre Herculano, além de abrir caminho à história social e institucional, até então sem relevantes cultores. Aliás, Alexandre Herculano, também notou o pioneirismo dos estudos de Caetano Amaral no plano da história social.