Jeho otec byl zastřelen anarchisty ve španělské občanské válce, když bylo Antoniovi pouhých šest měsíců. Na přání matky po ukončení střední školy vystudoval práva. Po absolvování právnické fakulty v roce 1958 si konečně splnil svůj sen - začal studovat na filmové škole v Madridu. Ihned po jejím absolvování na sebe upozornil krátkometrážním snímkem Lección de arte (1962), který získal několik ocenění (např. Hlavní cenu na MFF v San Sebastianu). V následujícím roce debutoval celovečerním filmem Se necesita chico o chlapci, který je zaměstnán jako poslíček v květinářství. Snímek se ale nesetkal s velkým diváckým ani odborným zájmem, přestože byl svou poetičností i sklonem ke grotesce později srovnáván s tvorbou Jacquese Tatiho. Po tomto nezdaru A. Mercero natáčel krátkometrážní dokumenty a především se začal věnovat televizní tvorbě, která mu konečně přinesla úspěch. První ocenění získal za seriál Crónicas de un pueblo (1971 – 74), který s humorem pojednává o životě obyvatel fiktivní vesnice ve španělské Kastilii.
V dalších letech si A. Mercero udržel přízeň diváků především díky tvorbě televizních seriálů. Největší ohlas zaznamenal seriál Verano azul (Modré léto; 1981), který byl prodán do mnoha zemí – mimo jiné i do Československa. Tuzemští diváci mohli sledovat i další Mercerův zdařilý seriál – sitcom Farmacia de guardia (1991). Jako úspěšný televizní režisér se A. Mercero v polovině 70. let znovu vrátil k režii celovečerních filmů. Z režisérovy filmové tvorby v tomto desetiletí jsou nejvýznamnější psychologický thriller podle vlastního scénáře Manchas de sangre en un coche nuevo (Pocit viny; 1975) v hlavní roli s J. L. L. Vázquezem; Guerra de papá (1977) podle sociální alegorie známého španělského spisovatele M. Delibese a film TOBI (1978) o chlapci, kterému začala růst andělská křídla. Ke dvěma posledně jmenovaným snímkům napsal scénář H. Valcárcel, který se v dalších letech stal Mercerovým stálým spolupracovníkem. Z jejich společných projektů mělo (kromě výše zmíněných televizních seriálů) úspěch i několik celovečerních filmů. Především komedie o dvojníkovi generála Franca Espérame en el cielo (1988), která získala čtyři španělské filmové ceny Goya (včetně ceny za nejlepší film a nejlepší režii) a uspěla i na mezinárodních festivalech (hlavní cena na MFF v Taormině, nominace na Zlatého Huga na MFF v Chicagu) a snímek La hora de los valientes (1999) o zaměstnanci madridského muzea Prado, který se během španělské občanské války snaží zachránit Goyův obraz (tři ceny Goya, zvláštní cena poroty a nominace na hlavní cenu na MFF v Moskvě).
Mezinárodního úspěchu dosáhl A. Mercero filmem pro mládež Planta 4a (2003) o skupině chlapců, kteří v nemocnici bojují s rakovinou (cena za nejlepší režii na MFF v Montrealu, cena za nejlepší film pro mládež na MFF ve Zlíně,...). Při realizaci snímku se mohl opřít o výborný scénář, který na základě osobních prožitků napsal A. Espinosa, a zužitkovat zkušenosti získané dlouholetou prací s dětmi. Navzdory závažnému tématu není snímek tragický, ale je v něm, stejně jako v předchozích režisérových dílech, citlivě propojen smutek s humorem. Poslední Mercerův snímek ¿Y tú quién eres? (2007) se také týká závažného onemocnění, které ale postihuje lidi na opačné straně věkového spektra – je věnován Alzheimerově chorobě. Ironií osudu touto chorobou o dva roky později onemocněl sám režisér. Cenu Goya za celoživotní dílo, kterou obdržel v roce 2010 jako dvacátý čtvrtý v pořadí, tak místo něj přišli oficiálně převzít jeho synové – televizní scenárista Antonio a televizní režisér a producent Ignácio. Ve slavnostní řeči uvedli v narážce na otcův oblíbený film: „Jediná dobrá věc na Alzheimerově chorobě je ta, že můžete vidět Zpívání v dešti pětsetkrát jako by to bylo poprvé."