Arnolfo werd geboren in Colle Val d ‘ Elsa, Toscane.
hij was Nicola Pisano ‘ s assistent op de marmeren preekstoel van de Kathedraal van Siena (1265-1268), maar al snel begon hij zelfstandig te werken aan een belangrijk grafsculptuur. In 1266-1267 werkte hij in Rome voor koning Karel I van Anjou en portretteerde hem in het beroemde standbeeld in de Campidoglio. Rond 1282 voltooide hij het monument voor kardinaal Guillaume de Braye in de kerk van San Domenico in Orvieto, met inbegrip van een gekroonde Madonna (Een Maestà) waarvoor hij als model een oud Romeins standbeeld van de godin Abundantia nam; de Madonna ‘ s tiara en juwelen reproduceren antieke modellen. In Rome had Arnolfo de Kosmateske kunst gezien, en zijn invloed is te zien in de intarsia en polychrome glazen decoraties in de Basiliek van Sint Paulus buiten de muren en de kerk Santa Cecilia in Trastevere, waar hij werkte in 1285 en 1293 respectievelijk. In deze periode werkte hij ook aan het presepio van Santa Maria Maggiore, aan Santa Maria in Aracoeli, aan het monument van paus Bonifatius VIII (1300) en aan het bronzen standbeeld van Sint-Pieter in de Sint-Pietersbasiliek.In 1294-1295 werkte hij in Florence, voornamelijk als architect. Volgens zijn biograaf Giorgio Vasari was hij verantwoordelijk voor de bouw van de kathedraal van de stad, waarvoor hij de beelden leverde die ooit het onderste deel van de gevel versierden die in 1589 werd verwoest. De overlevende beelden bevinden zich nu in het museum van de kathedraal. Hoewel het ontwerp van de Kerk van Santa Croce is toegeschreven aan Arnolfo, is dit zeer omstreden. Vasari schreef hem ook het stedenbouwkundig plan van de Nieuwe Stad San Giovanni Valdarno toe.Het monumentale karakter van Arnolfo ‘ s werk heeft zijn stempel gedrukt op het verschijnen van Florence. Zijn grafmonumenten werden het model voor de gotische grafkunst.Giorgio Vasari schreef een biografie over Arnolfo in zijn leven van de beste schilders, beeldhouwers en architecten.