Arnolfo s-a născut în Colle Val d ‘ Elsa, Toscana.
a fost asistentul șef al lui Nicola Pisano la amvonul Catedralei din marmură din Siena pentru Domul din Catedrala din Siena (1265-1268), dar în curând a început să lucreze independent la o sculptură importantă a mormântului. În 1266-1267 a lucrat la Roma pentru regele Carol I de Anjou, portretizându-l în faimoasa statuie găzduită în Campidoglio. În jurul anului 1282 a terminat Monumentul Cardinalului Guillaume de Braye în Biserica San Domenico din Orvieto, inclusiv o madonă întronată (un Maest) pentru care a luat ca model o statuie romană antică a zeiței Abundantia; tiara și bijuteriile Madonnei reproduc modele antice. La Roma, Arnolfo văzuse arta Cosmatescă, iar influența sa poate fi văzută în intarsia și decorațiunile din sticlă policromă din Bazilica Sfântul Paul din afara zidurilor și Biserica Santa Cecilia din Trastevere, unde a lucrat în 1285 și respectiv 1293. În această perioadă a lucrat și la presepio de Santa Maria Maggiore, la Santa Maria din Aracoeli, la monumentul papei Bonifaciu al VIII-lea (1300) și la statuia de bronz a Sfântului Petru din Bazilica Sf.
în 1294-1295 a lucrat la Florența, în principal ca arhitect. Potrivit biografului său Giorgio Vasari, el s-a ocupat de construcția catedralei orașului, pentru care a furnizat Statuile care decorau odată partea inferioară a fa-ului, distrusă în 1589. Statuile supraviețuitoare se află acum în Muzeul Catedralei. În timp ce designul Bisericii Santa Croce a fost atribuit lui Arnolfo, acest lucru este foarte contestat. Vasari i-a atribuit și planul urbanistic al noului oraș San Giovanni Valdarno.
caracterul monumental al operei lui Arnolfo și-a lăsat amprenta asupra apariției Florenței. Monumentele sale funerare au devenit modelul artei funerare gotice.
Giorgio Vasari a inclus o biografie a lui Arnolfo în viețile celor mai excelenți pictori, sculptori și arhitecți.