Antônio Alves Câmara Júnior nasceu em Salvador (BA)no dia 5 de agosto de 1891, filho do contra-almirante Antônio Alves Câmara e de Breginata Brasil Câmara. Freqüentou o Colégio Militar (RJ), ingressando em 1908 na Escola Naval. Em março de 1916, foi promovido a primeiro-tenente, servindo no cruzador Bahia.

Em 1919, foi designado para servir na Diretoria de Hidrografia. Foi promovido a capitão-tenente em novembro de 1921. Em maio de 1924, assumiu o comando do Tenente Lahmeyer, sendo exonerado um ano depois.

Em 1926, foi transferido para o cruzador Bahia e rumou para a Filadélfia, nos Estados Unidos da América (EUA). Em 1928, foi designado para servir na Diretoria de Armamento, de onde sairia no ano seguinte ao ser nomeado encarregado de navegação do encouraçado São Paulo. Em novembro de 1930, logo após a revolução, foi dispensado de seu cargo. No início de 1932, exerceu por um mês o comando da Escola de Aprendizes de Marinheiro do Rio Grande do Norte, e foi promovido a capitão-de-corveta.

Em 10 de outubro de 1932, Alves Câmara foi preso e recolhido ao navio auxiliar Pedro I por suspeita de envolvimento com a Revolução Constitucionalista. Em 1934 foi nomeado comandante do navio auxiliar Rio Branco. Permaneceu no cargo até março de 1937, quando foi designado para servir na Diretoria de Navegação, onde se encontrava quando ocorreu o golpe do Estado Novo.

Em julho de 1938, foi designado técnico do Ministério da Marinha junto ao Conselho Nacional de Geografia e, em outubro, foi promovido a capitão-de-fragata. Em janeiro de 1941, foi designado para servir na seção de informações do Estado-Maior da Armada (Ema). Quatro meses depois desligou-se do Ema por ter sido nomeado comandante do contratorpedeiro Mariz e Barros, posto que ocuparia até o final da Segunda Guerra Mundial.

Após ser promovido a capitão-de-mar-e-guerra em julho de 1944, Alves Câmara voltou à Filadélfia (EUA) para receber armamento projetado para o Mariz e Barros. Em abril de 1945 assumiu o comando do encouraçado São Paulo. A partir de outubro passou a representar a Marinha junto à comissão encarregada de estudar o mapeamento do território nacional. Em janeiro de 1946, foi promovido a contra-almirante, assumindo o cargo de diretor-geral de Hidrografia e Navegação da Armada. Exonerado deste cargo em março de 1949, passou a dirigir a Escola Naval.

Foi promovido a vice-almirante em fevereiro de 1952, sendo a seguir exonerado da Escola Naval para assumir pela segunda vez a Diretoria de Hidrografia e Navegação. Em 1953, foi nomeado inspetor-geral da Marinha e, pouco depois, secretário-geral da Marinha. Exonerado da Secretaria Geral em janeiro de 1954, foi nomeado adido naval junto à embaixada brasileira em Washington. Em julho desse ano foi promovido a almirante-de-esquadra, e em janeiro do ano seguinte retornou ao Brasil.

Em 1955, Juscelino Kubitschek e João Goulart foram eleitos presidente e vice-presidente da República, iniciando-se um movimento das forças derrotadas, com fortes bases no governo, no sentido de impedir a posse dos eleitos. Kubitschek manteve Alves Câmara à frente do Ministério da Marinha. No mês seguinte, eclodiu a Revolta de Jacareacanga (PA), envolvendo militares da Aeronáutica sob a chefia do major-aviador Haroldo Veloso e do capitão-aviador José Chaves Lameirão. Com os outros ministros militares, Alves Câmara colaborou para debelar o movimento, o que foi alcançado em uma semana.

Em fins de 1956, ainda durante a gestão de Alves Câmara à frente da pasta da Marinha, o governo brasileiro autorizou a aquisição do porta-aviões Vengeance, rebatizado como Minas Gerais.

Foi presidente do Comitê de Hidrografia do Instituto Pan-Americano de Geografia e História. Faleceu no exercício do cargo de ministro, em 1958, no Rio de Janeiro.