Natural de Viana do Alentejo, onde nasceu a 4 de Abril de 1843, era filho do médico António José de Sousa, que veio exercer em Viana nesse mesmo ano, e de Maria José de Sousa. 
Formou-se em Agronomia e Veterinária em 1864, aos 21 anos, no Instituto Agrícola de Lisboa com uma tese sobre a agricultura no concelho de Viana, publicada na revista Archivo Rural no mesmo ano. 
Privou com várias figuras de destaque na época, a nível nacional, mas recusou sempre os cargos mais relevantes que lhe quiseram atribuir (professor da Escola de Medicina Veterinária de Lisboa, director-geral da agricultura, deputado, governador civil) em prol da dedicação à terra onde nascera.  
Exerceu as funções de intendente da pecuária em Évora e em Coimbra e de agrónomo distrital em Beja. Foi co-fundador, a partir da década de 1870, da “Liga dos Lavradores do Baixo Alentejo” e membro da Real Associação Central da Agricultura Portuguesa onde organizou o Congresso Agrícola de 1888. 
Criou a “União Vinícola e Oleícola do Sul”, em 1892, em Viana do Alentejo, que foi um dos projectos mais arrojados da sociedade alentejana do tempo e a primeira cooperativa agrícola portuguesa. Deve-se também a António Isidoro de Sousa a criação, em 1893, no âmbito de actuação da União, da Escola Industrial Médico Sousa, cuja designação homenageia o seu pai. 
Encabeçou o movimento que se bateu pela restauração da independência do concelho, perdida para Évora, em 1895, e, finalmente, recuperada a 13 de Janeiro de 1898. Foi eleito presidente da nova câmara neste mesmo ano, cargo que exerceu apenas um ano e que não terá aceitado renovar. Todavia, essa oportunidade deu para lançar um vasto programa de obras públicas, onde se destaca as que se desenvolveram no âmbito do abastecimento de água e das canalizações para os chafarizes e fontes de Viana.
Viajou pela Europa conhecendo os avanços agrícolas da época que tentou implementar em Viana. Fomentou e planeou o parcelamento de grandes herdades favorecendo o acesso à terra às classes mais desfavorecidas. 
Incentivou a associação dos agricultores e o cooperativismo dos operários que sob o seu apoio criaram, em Viana, a Caixa Económica Operária Isidoro de Sousa, em 1899. Esta associação proporcionava socorros mútuos na doença e chegou a ter uma aula de instrução primária para os associados.  
Trouxe a Viana Leite de Vasconcelos, destacado arqueólogo, para explorações arqueológicas. Iniciou as corridas de cavalos em Évora e em Lisboa.
Viria a falecer a 19 de Dezembro de 1914, com 71 anos, de hemorragia cerebral. 
Em 1940 foi inaugurado um busto em sua homenagem na praça da República. 

REFERÊNCIAS
BAIÃO, Francisco, “Efemérides. 1914-2014-centenário da morte de António Isidoro de Sousa”, Boletim Municipal do Município de Viana do Alentejo, nº84, Dezembro de 2014, p. 27.
BANHA, Luís Miguel, ILARVS: Contributos para o estudo da olaria tradicional de Viana do Alentejo, Viana do Alentejo, Câmara Municipal de Viana do Alentejo, 2014.
SOUSA, João Manuel Santana de, História da Primeira Adega Social Portuguesa, Viana do Alentejo, Câmara Municipal, 1993.