Gegen Ende der 1980er Jahre widmete sich de Medeiros parallel zu ihrer Schauspielkarriere mit den Kurzfilmen "Sévérine C." (1987) und "Fragmento II" (1988) ersten Arbeiten als Regisseurin. Im Jahr 2000 führte sie bei dem Film "Capitães de Abril" (dt.: "Nelken für die Freiheit)", der die Ereignisse der Nelkenrevolution in Portugal vom 24. und 25. April 1974 nachzeichnet, Regie. 2007 wurde sie in die Wettbewerbsjury der 60. Filmfestspiele von Cannes berufen.