Pocházel z východofranské větve roduKarlovců, byl jediným, avšak nemanželským synem králeKarlomana, synaLudvíka II. Němce. Před svojí smrtí roku 879 mu otec svěřilkorutanskou marku. Již v mládí získal prestiž jako vojevůdce ve východních oblastechvýchodofranské říše.
Později se otevřeně postavil do čela odboje východofranské šlechty proti svému strýci císařiKarlu III. Tlustému, kterého následně v rozčilení postihlamozková příhoda. Po abdikaci ochrnutého panovníka si reprezentace východofranské říše zvolila za svého krále Arnulfa. Trůn mu nabídla také část západofranské šlechty, o nějž však zájem neměl. Tak byl ukončen pokus o znovusjednoceníFranské říše, realizovaný Karlem III. Tlustým, a definitivně potvrzen její rozpad.[1] Východofranský král Arnulf byl zdá se posledním „svěžím letorostem“ usychajícího kmene karlovského rodu a „jeho říše jediná představovala tou dobou v západní Evropě velmoc a rázná jeho vláda si vynucovala v dobách zmatků všeobecné uznání.“[2] Snažil se udržet alespoň zdánlivou jednotu své říše. NadNormany zvítězil po dlouhé době v říjnu 891 vbitvě u Lovaně. Dlouhá léta vedl boje sVelkomoravskou říší, kterou si pokoušel podrobit. Roku 890 uznal při osobním setkání svrchovanost králeSvatopluka I. nad Čechami. Vzápětí však proti němu zahájil novou válku ve spojení s Bulhary, Maďary a Chorvaty, sídlícími jižně od hranic Velkomoravské říše, ale znovu neuspěl. Po Svatoplukově smrti složila Arnulfovi roku 895 slib věrnosti knížata ČechůSpytihněv I. aVitislav.
Poté se začal věnovat italským záležitostem a zahájil boj proti italskému vzdorokráliWidovi ze Spoleta. Přitáhl do Itálie a poté, co Wido během války zahynul, si vynutil na lombardských městech uznání za krále. Vdova po Widovi však v boji pokračovala, zajalapapežeFormosa a snažila se ho přimět, aby uznal za císaře Widova synaLamberta. Arnulf proto podnikl roku 895 druhé italské tažení, během něhož se mu podařilo papeže osvobodit. Poté ho Formosus korunoval 22. února 896římským císařem.
Ani Arnulfovi se nevyhnula rodová choroba,ateroskleróza, které vedla u většiny z mužských členů již ve středních letech k ochrnutí pomozkové příhodě. Arnulf jí byl postižen během druhé italské výpravy a domů se vrátil na nosítkách.[2] V posledních letech života byl císař neschopen vládnout osobně.
Arnulfovým nástupcem ve východofranské říši se stal teprve šestiletý syn z manželství sOdou z rodu Konrádovců,Ludvík IV. Dítě, jímž vymřeli roku 911 východofranští Karlovci po meči. Ludvíkův nástup na trůn byl počátkem krize a rozkladu říše. Pro svého původního následníka, staršího, leč nemanželského synaSvatopluka vytvořil samostatné království zLotrinska, jež připadlo celé východofranské říširibemontskou smlouvou. Svatopluk Lotrinský zde vládl v letech 895 až 900.