Durante os seus tempos de estudante, foi dirigente da Associação Académica de Coimbra a cuja direcção presidiu durante quatro anos. A sua vivência em Coimbra, e particularmente as consequências na opinião pública do Ultimato britânico de 1890, levaram-no à defesa do republicanismo, sendo desde os seus tempos de estudante um fervoroso defensor do fim da monarquia e da implantação de um regime republicano em Portugal.
Em consequência, como militante do Partido Republicano Português, fez parte do Directório desse partido. Foi eleito deputado republicano às Cortes da Monarquia em 1909, vivendo no parlamento nos momentos finais do regime.
Em 1911, após a entrada em vigor da Constituição Portuguesa de 1911 e a auto-dissolução do Governo Provisório, foi nomeado embaixador de Portugal no Brasil, cabendo-lhe a tarefa de restabelecer as relações diplomáticas entre a jovem Primeira República Portuguesa e aquele país. Conseguiu aqueles objectivos em 1912, o que lhe granjeou grande prestígio.
Casou com Maria José de Medeiros Alves, tendo o casal os seguintes filhos: António Luiz Gomes (1898 - 1981), assistente da Faculdade de Letras da Universidade do Porto e Director-Geral da Fazenda durante o Estado Novo; Ruy Luiz Gomes, que se distinguiu como docente universitário, matemático e político; Alda Luiz Gomes; Hermengarda Luiz Gomes; e Irene Luiz Gomes.
António Luiz Gomes faleceu aos 98 anos de idade na sua residência na cidade do Porto.