1937. április 4-én Zalaegerszegen született. Öccse, Portisch Ferenc szintén sakkozó, nemzetközi mester lett. Tizenkét éves korában kedveltette meg vele a sakkot Csuti Antal, később Asztalos Lajos foglalkozott vele, és Flórián Tibor is adott tanácsokat neki. A Zalaegerszegi Petőfiben kezdett sakkozni, Budapestre felkerülve a Budapesti Petőfibe igazolt. Utána következett a Vörös Meteor, majd az MTK, az MTK-VM, legvégül ismét az MTK játékosa volt. Nyugdíjas éveiben visszament Zalaegerszegre, majd az Aquaprofit-Nagykanizsa csapatában folytatta, 2013-tól a Vasas SC-nél sakkozik.
Alig tizennégy évesen, 1951-ben lett magyar sakkmester, 1958-ban nemzetközi mester, 1961-ben pedig nemzetközi nagymester. Idehaza 20 bajnoki döntőben játszott, kilencszer lett magyar bajnok, egy alkalommal második, három alkalommal harmadik. Sportágában 23-szor választották meg az év legjobbjának, ami egyedülálló rekordnak számít.
Kilencszeres világbajnokjelölt, kétszer jutott a legjobb négy közé, és tizenkét zónaközi döntőben szerepelt. Először 1960-ban Madridban volt zónaversenyen, ahol holtversenyben lett második, első zónaközi döntőjében, 1962-ben Stockholmban a 9–10. helyet szerezte meg. 1956 és 1959 között négy alkalommal játszott a magyar főiskolai sakkválogatottban világbajnokságon, 1956-ban ezüst-, 1959-ben bronzérmet szerzett a csapattal, utóbbi alkalommal az első táblások között ő érte el a legjobb eredményt. A magyar válogatottban több mint 300-szor játszott az éltáblán.
A magyar olimpiai csapat motorjaként húsz alkalommal szerepelt sakkolimpián, ami egyedülálló a sportág történetében, nevéhez más megdönthetetlennek látszó rekordok is fűződnek. A játékokon összesen 260 partit játszott, és hat érmet szerzett, legnagyobb sikerét az 1978. évi Buenos Aires-i sakkolimpián érte el, ahol a csapattal a verhetetlennek tartott szovjet válogatottat megelőzve szereztek aranyérmet. Portisch az első táblán a 14 játszmából elért 10 pontjával nagyban hozzájárult a sikerhez. Olimpiai ezüstérmes volt 1970-ben, 1972-ben, 1980-ban, bronzérmes 1956-ban és 1966-ban. Az Európa-bajnokságokon háromszor volt ezüstérmes, négyszer bronzérmes, pályafutása során 24 nagy nemzetközi versenyt nyert.
Több mint két évtizeden keresztül tartozott a világ szűk élvonalába, az 1960-as és 1980-as évek között a világ egyik legerősebb nem szovjet játékosa volt. A Nemzetközi Sakkszövetség (FIDE) által közzétett világranglistán két alkalommal is harmadik volt az akkori idők szovjet kiválóságai, 1980-ban Karpov és Korcsnoj, majd 1984-ben Kaszparov és Karpov mögött. Élő-pontjainak száma 1971 és 1990 között minden évben meghaladta a 2600-as álomhatárt, legmagasabb Élő-pontszáma 1980-ban 2757 volt.
A világ legjobb sakkozójának Bobby Fischert tartja, akivel baráti kapcsolatot ápolt, a különc amerikai zseni keveseket engedett közel magához. A számítógépeket – jóllehet elismeri, hogy segítenek sportága népszerűsítésében – nem kedveli, a sakk doppingjának tartja, és biztos abban, hogy le fogják győzni az embert.
Sportteljesítményét 1978-ban a Munka Érdemrend arany fokozatával ismerték el, 1979-től mesteredző, 2003-ban Pro Urbe díjat kapott Zalaegerszegen. 2004-től a Nemzet Sportolója cím birtokosa, 2007-ben a Magyar Köztársasági Érdemrend középkeresztje a csillaggal kitüntetést, 2012-ben Prima-díjat kapott, Zalaegerszeg és Budapest, s Budapest XIII. kerületének díszpolgára. 2016-ban a Nemzetközi Fair Play Bizottság Életmű-díjjal jutalmazta. Az 1970-es évek közepén 600 végjáték címmel tankönyvet írt Sárközy Balázzsal.
