Après des études universitaires en philosophie, André S. Labarthe commence sa carrière de critique cinématographique dans les années cinquante. Le jeune homme dont la cinéphilie était avant tout imaginaire (il a commencé par lire sur le cinéma avant de voir des films) rencontre André Bazin lors d'une projections. Séduit par son regard critique, le théoricien le sollicite pour rejoindre la rédaction des Cahiers du cinéma, revue qu'il a cofondée en 1951.

La vision d'André S. Labarthe va beaucoup contribuer aux positionnements des Cahiers du Cinéma, le critique étant très attentif au cinéma émergeant et à la Nouvelle Vague. À l'instar de ses collaborateurs, il préfère le cinéma qui fait "travailler" son spectateur et est de ce fait un grand admirateur de Michelangelo Antonioni, même s'il partage avec ses confrères une même admiration pour les "auteurs" tels que Howard Hawks ou John Ford.

André S. Labarthe passe à la réalisation et à la production quand il démarre avec Janine Bazin la série "Cinéastes de notre temps" de 1964 à 1970, une collection de portraits d'une durée de 52 minutes portant sur des cinéastes réputés et dont le premier est consacré à Luis Buñuel. Parallèlement, il collabore à l'émission "Cinéma Cinémas" de 1982 à 1987 ainsi qu'à de nombreux magazines télé consacrés à la danse, la peinture, au théâtre et dernièrement à la littérature, avec la collection "Un siècle d'écrivains". La Société des gens de lettres lui décerne en 1984 le Grand Prix de la télévision pour l'ensemble de son œuvre.

En 1990, André S. Labarthe remet en chantier sa collection de portraits de cinéastes renommée "Cinéma, de notre temps". Elle comprend la restauration de films de la première série et de nouvelles réalisations (axées sur le cinéma, toujours contemporain quelle que soit son époque) qui sont diffusés sur Arte. Il réalise également un documentaire sur le chorégraphe William Forsythe et est également auteur de quelques ouvrages sur le cinéma et la peinture.

Sa carrière d'acteur est faite de courtes apparitions dans des films majoritairement français comme ceux de Jean-Luc Godard (il interprète un journaliste dans A bout de souffle et fréquente également le tournage de Allemagne, annee 90 neuf zero ou de JLG/JLG) ou Jacques Rivette (L'Amour fou). Présent également chez la nouvelle génération de cinéastes, il joue les patrons de cabaret dans le film de Mathieu Amalric, Tournée, primé pour sa mise en scène au Festival de Cannes 2010.