Tėvai: Juozapas Patumsis-Patamsis (1885–1963) iš Pienionių ir Pranciška Banionytė-Patumsienė-Patamsienė (1886–1953) iš Balelių – žemdirbiai ūkininkai, verslininkai prekybininkai. Seserys ir broliai: Ona Patumsytė-Anna Baksys (1911–2000) – emigrantė JAV, siuvėja, Juozapas Patumsis-Patamsis (1914–1990) – fotografas, emigrantas JAV, Aleksandra Patumsytė (1916–1921) – mirė vaikystėje, Bronislovas Patumsis (1919–1920) – mirė vaikystėje ir Genovaitė Patumsytė (1921–1926) – mirė vaikystėje. Sūnėnai (brolio Juozapo sūnūs) Algimantas Patamsis (1934–1974) – sporto organizatorius, Juozapas Kęstutis Patamsis (1939–2007) – dailininkas skulptorius, giminaitė (tėvo pusseserė) Kotryna Jonelytė-Repčienė (1885–1970) – visuomenininkė, knygnešė. 

Kilęs iš Anykščių krašto Žukauskų giminės – jo prosenelė Gertrūda Žukauskaitė-Patumsienė (1821–1891) buvo rašytojo Antano Žukausko-Vienuolio (1882–1957) senelio Felicijono Žukausko (1799–1881) sesuo, jo tėvas buvo rašytojo antrosios eilės pusbrolis.

1908 m. balandžio 10 d. Traupio bažnyčioje jį kaip Antaną Patumsį pakrikštijo klebonas Stanislovas Šliogeris, krikštatėviais buvo Viktoras Eimantas ir Salomėja Morkūnienė, Povilo Morkūno žmona.

1910 m. tėvams išvykus užsidirbti į JAV, 1910–1911 m. augo Pensilvanijos valstijoje, 1911–1914 m. – Detroite (Mičigano valstija).

Šeimai grįžus į Lietuvą, 1914–1915 m. jis gyveno Baleliuose, 1915 m. trumpai – Kavarske (Anykščių r.), kur pradėjo lankyti pradinę mokyklą. 1915 m. rudenį šeimai persikėlus į Vaidlonis (Anykščių r.), ten gyveno 1915–1920 m. ir mokėsi Troškūnų pradinėje mokykloje.

Nuo 1920 m. šeima įsikūrė Troškūnuose (Anykščių r.). A. Patumsis iki 1921 m. mokėsi Troškūnų pradinėje mokykloje, kol tėvo valia mokslą nutraukė, pradėdamas dirbti šeimos parduotuvėje Troškūnuose.

Troškūnų dvare pas Stanislovą Montvilą gyvenęs fotografas 1922–1923 m. išmokė Antaną ir jo brolį Juozapą fotografijos pagrindų. 1923 m. Patumsių namuose buvo įrengta pirmoji Troškūnų fotoateljė su fotolaboratorija, kurioje iki 1940 m. buvo fotografuojami vietiniai žmonės, šioje ateljė daugiausiai dirbo A. Patumsio brolis Juozapas.

1923–1929 m. A. Patumsis dirbo šeimos parduotuvėje Troškūnuose ir bendradarbiavo spaudoje, teikdamas fotonuotraukas leidiniams kaip fotografas mėgėjas, fotografuodamas įvykius Troškūnuose ir apylinkėse.

1924 m. vykusio gyventojų surašymo laikotarpiu lietuvintoje raštvedyboje jo šeimos pavardės rašyba pakito iš Patumsių į Patamsius. 

1929 m. gegužę jis buvo pašauktas į karinę tarnybą ir 1929–1930 m. tarnavo 4-ajame pėstininkų Lietuvos karaliaus Mindaugo pulke Panevėžyje, iki 1930 m. spalio buvo šio pulko fotografas, tarnybą baigė kaip puskarininkis.

Demobilizuotas iš kariuomenės, A. Patamsis įsikūrė Panevėžyje ir 1931–1939 m. turėjo privačią fotoateljė, kelis kartus persikeldamas vis į kitas darbui nuomojamas patalpas.

Jis fotografuodavo tiek fotoateljė patalpose, tiek ir mieste bei užmiestyje, kur tik būdavo kviečiamas, kūrė fotoatvirukus ir juos pardavinėjo, taip populiarindamas Panevėžį.

Panevėžyje jis įamžino Lietuvos Prezidento Antano Smetonos vizitą (1932 m.), Panevėžio vyskupijos eucharistinį vyrų kongresą (1937 m.), kitus svarbiausius masinius renginius mieste. Jis sukūrė panoraminių miesto kraštovaizdžio nuotraukų, fotografuodamas ir iš bažnyčių bokštų bei nuo kitų aukštesnių pastatų, taip dažniausiai iš kitų to laiko fotografų fiksuodamas Panevėžio XX a. 4-ojo dešimtmečio vaizdus.

A. Patamsis teikė fotonuotraukų gamybos paslaugas ir Panevėžio mėgėjams fotografams, juos ugdė konsultuodamas.

Nuo 1929 m. A. Patamsio kaip profesionalaus fotografo nuotraukas spausdino laikraščiai, žurnalai, kiti leidiniai, spaudos fotografija buvo tapusi jo pragyvenimo šaltiniu. 1932 m. jis bandė įstoti į Lietuvos žurnalistų sąjungą, bet nebuvo priimtas.

Nepriklausomoje Lietuvoje A. Patamsis buvo Lietuvos šaulių sąjungos narys, priklausė sukarintai "Geležinio vilko" organizacijai (1929 m.), buvo Lietuvių prekybininkų, pramonininkų ir amatininkų (Lietuvių verslininkų) sąjungos narys, 1939 m. ėjo šios sąjungos Panevėžio skyriaus valdybos pirmininko pareigas.

Išpopuliarėjus mėgėjiškajai fotografijai, fotografo amatas liko nepelningas, todėl A. Patamsis nuo jo nutolo ir 1938–1944 m. dirbo bendrovėje "Lietūkis" Panevėžio malūno apskaitininku.

1944 m. vasarą, iš Rytų artėjant Raudonajai armijai, kaip kariškis ir šaulys A. Patamsis kartu su kitais ginkluotam pasipriešinimui sovietinei okupacijai pasirengusiais vyrais, laikinai palikęs šeimą, iš Panevėžio pasitraukė į Žemaitiją, įsikūrė Plinkšiuose (Mažeikių r.) ir ruošėsi kautis su besiveržiančia sovietine kariuomene. Rinktinės štabe jis susipažino ir vėliau visą gyvenimą bendravo su tuo metu kovai pasirengusiu Valdemaru Adamkavičiumi – Lietuvos Prezidentu Valdu Adamkumi.

1944 m. spalio 7 d. A. Patamsis dalyvavo Sedos kautynėse, kurios buvo pasmerktos, nes lietuvių kariai neturėjo tinkamos ginkluotės. Po mūšio kartu su kitais išsigelbėjusiais kariais per fronto liniją nebegalėdamas grįžti į namus Panevėžyje, jis traukėsi Karaliaučiaus (dabar – Kaliningradas, Rusija) link, pateko į paskutinį laivą, išplaukusį iš Klaipėdos uosto, ir persikėlė į Piliavą (Pillau, dabar – Baltijskas, Kaliningrado sritis, Rusija). Iš ten vokiečių vežamas priverstiniams darbams, pakeliui jis pabėgo iš belaisvių kolonos ir savarankiškai keliavo Bavarijos link.

Pakeliui Leipcige (Leipzig, Saksonija, Vokietija) A. Patamsis vokiečių buvo suimtas ir uždarytas į karo belaisvių stovyklą, paskui pervežtas į Halę (Halle, Saksonija-Anhaltas, Vokietija) ir paskirtas į Šulenburgų dvarą dirbti ūkio darbus. 1945 m. pradžioje priartėjus sovietinei kariuomenei, kartu su kitais karo pabėgėliais  jis pasitraukė į Vakarus ir įsikūrė Viurcburgo (Wurzburg, Bavarija, Vokietija) stovykloje, kur vėl bendravo su V. Adamkumi.

Šioje stovykloje A. Patamsis atidarė fotoateljė "Gražina" ir 1945–1948 m. tęsė fotografo veiklą. Jis padarė V. Adamkaus ir prezidento Kazio Griniaus nuotrauką, kuri dabar saugoma V. Adamkaus muziejuje Kaune.

1948 m. rudenį tarp pirmųjų lietuvių karo pabėgėlių A. Patamsis išplaukė į JAV, kur gyveno jo sesuo Anna Baksys su šeima.

Įsikūręs ir 1949–1980 m. gyvendamas Niujorke ir Greit Neke (Great Neck, Long Ailendas, Niujorko valstija), jis iš pradžių dirbo statybininku, vėliau ėmėsi ir nekilnojamojo turto verslo.

A. Patamsis pirko sklypus ir pats statė ar perstatydavo namus Niujorko priemiesčiuose Long Ailende (Long Island), paskui juos nuomojo. Nuo 1959 m. jis plėtojo tokią veiklą ir kurortiniame mieste Keip Korale (Cape Coral, Floridos valstija).

Laisvalaikiu A. Patamsis įsitraukė į lietuvių bendruomenės veiklą. 1953 m. jis buvo vienas iš Amerikos lietuvių bendruomenės Greit Neko apylinkės kūrėjų, nuo 1954 m. – šios apylinkės valdybos narys, sekretorius, Minėjimų ir meno reikalų komisijos narys, vėliau – Kontrolės komisijos narys. Jis dainavo lietuvių bendruomenės chore, dalyvavo teatro meno saviveikloje.

Nuo 1959 m. A. Patamsis dalyvavo Niujorko lietuvių prekybos rūmų veikloje. Gyvendamas Floridoje, jis ilgą laiką buvo Lietuvių laisvės forumo iždininkas, vienas iš Floridos lietuvių kultūros renginių organizatorių. Jis bendradarbiavo laikraščiuose "Darbininkas" ir "Dirva", rėmė jų leidybą. Savo publikacijas jis kartais pasirašydavo Patrimpo slapyvardžiu.

Jis bičiuliavosi su emigracijoje įsikūrusia Lietuvos šviesuomene: skautijos vadovu, publicistu Viliumi Bražėnu, prieškario Kretingos mokesčių inspektoriumi Stepu Lukausku, politiniu veikėju, gydytoju Kaziu Bobeliu ir kitais.

A. Patamsis dalyvavo 1962-ųjų vasario 16-osios iškilmėse Baltuosiuose rūmuose Vašingtone, kai JAV lietuvių delegacija įteikė peticiją JAV prezidentui Džonui Fidžeraldui Kenedžiui dėl sovietų okupacijos nepripažinimo.

Senatvėje pasitraukęs iš verslo veiklos ir pardavęs iki tol nuomotus pastatus, nuo 1980 m. iki gyvenimo pabaigos A. Patamsis gyveno Fort Majerse (Fort Myers, Floridos valstija). Jis parašė ir artimiesiems Lietuvoje paliko prisiminimų apie savo gyvenimo patirtis.

A. Patamsis visą gyvenimą buvo pranciškonų vienuolijos rėmėjas. Jis buvo Lietuvos pranciškonų Šv. Antano vienuolyno koplyčios statybos 1967 m. Kenebankporte (Kennebunkport, Meino valstija) mecenatas ir fundatorius, nuolat bendravo su kraštiečiu to vienuolyno viršininku Steponu Jurgiu Gailiušiu OFM. 1992 m. jis finansiškai rėmė Troškūnų (Anykščių r.) pranciškonų vienuolyno pastatų, grąžintų bažnyčiai, atkūrimą ir kraštiečio dvasininko vyskupo Pauliaus Antano Baltakio OFM veiklą, telkiant vienuolius pranciškonus.

Vedė 1933 m. vasario 26 d. Panevėžio katedroje, žmona Vladislava Kuliešytė-Patamsienė (1916–1948) – darbininkė. Vaikai: Gražina Patamsytė-Gusevienė (g. 1933 m.), Pranciškus Kęstutis Patamsis (1936–1990) ir Tautvydas Patamsis (g. 1939 m.) – inžinierius. Dar du sūnūs mirė kūdikystėje: Antanas Gytis Patamsis (1935–1935) ir Bernardas Teisutis Patamsis (1941–1941).

Atskirtas nuo šeimos ir likęs našlys, 1960 m. vėl vedė Niujorke (JAV), žmona Sofija Voroneckaitė-Jakienė-Patamsis (1906–1987) – pedagogė. Paaiškėjus, kad tebėra gyvas per karą pradingęs pirmasis jo žmonos vyras, šeima 1968 m. iširo.

Mirė 1996 m. balandžio 3 d. Fort Majerse (Fort Myers, Floridos valstija, JAV) ligoninėje po autoavarijoje patirtų sužalojimų. Urna su palaikais buvo pargabenta į Lietuvą ir palaidota Panevėžio Kristaus Karaliaus katedros kapinėse šeimos kape prie žmonos ir jos artimųjų. Kapą ženklina pilko šlifuoto akmens paminklinė kompozicija su stelose iškaltais įrašais: "E. Gronskienė / 1917–1942 / M. Kuliešienė / 1893–1963" ir "V. Patamsienė / 1916–1948 / A. Patamsis / 1908–1996".

A. Patamsio fotografijų negatyvai neišliko, jo nuotraukos pasklidusios tik privačiuose albumuose ir muziejų rinkiniuose, ne visos buvo ženklinamos, todėl daug jų nėra identifikuojamos kaip jo sukurtos.

Fotografijos istorikė Zita Pikelytė sudarė išsamią A. Patamsio biografiją, parengė ir išleido biografinį albumą "Fotografas Antanas Patamsis. Panevėžys" (2023 m.).