Szegény, gazdálkodó parasztcsalád tízedik gyermekeként született Nagyszalontán. Apja, Arany György, és anyja, Megyeri Sára, még őrizték emlékezetükben családjuk azon nemesi jogát, amelyet még régen, a hajdú-felszabadítás korában, Bocskaitól kapott az Arany család. Kisdiák éveit itt, Nagyszalontán töltötte. Tizennégy évesen már segédtanítói állást vállalt, 1833-ban pedig beíratták a Debreceni Református Kollégiumba, ahol egy év megszakítással (ezt Kisújszálláson tanítói munkával töltötte) két teljes esztendőt tanult. Ezek után 1836 tavaszán színésznek állt, majd később, ezt megunva, a Máramaros-szigetről hazasétált az atyai házba. Ez idő alatt édesanyja meghalt, és édesapja is gondozásra szorult, ugyanis mindkét szemére megvakult. Lelkiismeret-furdalás fogta el, és ezért elhatározta, hogy felhagy költői ambícióival, letelepszik, hogy egy nyugodt életet éljen. 1840-ben segédtanító lesz a faluban, majd pedig másodjegyző. Ugyanebben az évben feleségül vesz egy vagyontalan ügyvédárvát, Ercsey Juliannát, aki már hosszabb ideje jegyese is volt. Két gyerekük született: Juliska (1841) és László (1844).

Később az igen művelt Arany egy a faluba érkező ügyvéd hatására elkezd Shakespeare-t és Szophoklészt fordítani, és így újra visszatéved a költészet kusza erdejébe – bár már rendezett családi háttérrel. 1845-ben a kiújuló választási pártviszályok alkalmára megírja Az elveszett alkotmány című eposzparódiát. A mű a megyei választások korteshadjáratát parodizálja ki, melynek centrumában a haladás vagy a maradás reformkori kérdése állt. Minden szereplőt távolságtartó gúnnyal szemlél, nem azonosul sem a maradiak sem a hebehurgya sietők táborával. E művét a Kisfaludy Társaság által kiírt vígeposz témájú pályázatára is beküldte, amelyet ezzel az alkotással meg is nyert. Ám az átütő sikert az egy év múlva (1846), szintén a Kisfaludy Társaság pályázatára megírt mű, a Toldi hozta. A feladat egy olyan mű megírása volt, amely egy a magyar történeti-mondai hagyományban létező alak élete és tettei köré rendeződik. Ebben a művében fogalmazódik meg először a nemzeti összefogás lehetősége és szükségessége is. Ezzel a művével nemcsak nyer, hanem még hatalmas népszerűségre is szert tesz a magyar értelmiség körében. A népies hangvételű művet olvasva fedezte fel elveik hasonlóságát a Márciusi Ifjak egyik jeles képviselője, Petőfi Sándor. Ő a népi összefogás szorgalmazásaként értelmezte Arany alkotását. Felvette vele a kapcsolatot, majd később kettőjük között szoros barátság is szövődött. Az így szerzett sikerélmény ösztönzőleg hatott rá: 1847-48-ban megírta a trilógia befejező részét, a Toldi estéjét (a második részt, a Toldi szerelmét élete utolsó jelentősebb művét, 1879-ben írta meg). Teljes szívvel támogatta az 1848-as szabadságharc ügyét. A Nép Barátja című lapot szerkesztette, ide honfias verseket és csatadalokat is írt. Néhány hét erejéig bár, de beállt még nemzetőrnek is. A szabadságharc után azonban teljesen mélypontra zuhant. Nehezen tudta feldolgozni barátja, Petőfi halálát, melyet közeli, személyes sérülésként élt meg. Elvesztette állását és lakását, így egy ideig bujdosni kényszerült. 1850-ben Geszten házitanítói állást kapott a Tisza családnál. 1851-ben Nagykőrösön magyar és latin tanári állást kapott; ezt az időt tekintik második nagy költői korszaka kezdetének (nagykőrösi korszak).

Itt vette tervbe egy hun trilógia írását, melyben pótolni szándékozta az elveszettnek hitt magyar eredetmondát, melyben ő rendíthetetlenül hitt. Sajnos a tervezett három részből csak az első készült el, a Buda halála, melyet 1863-ban írt meg. A verseire ekkor leginkább a bukáson való elmélkedés és a meg nem alkuvás (Walesi bárdok) volt a jellemző. Gyakran írt bizonyos emberi értékeket dicsérő költeményeket is (például: hűség – Szondi két apródja). 1859-ben akadémiai székfoglaló beszédét Zrínyi és Tasso címmel írta meg, egy évvel később pedig már a Kisfaludy Társaság igazgatója is lett. 1861-ben megalapította a Szépirodalmi Figyelő című lapot, mely ’62-től Koszorú cím alatt futott tovább; az érdeklődés hiánya miatt azonban a lap 1865-ben meg is szűnt. Ebben az évben a Magyar Tudományos Akadémia titkára, öt évvel később pedig főtitkára lesz. Ez az állás bőséges megélhetést biztosított neki és családjának, ám ennek ellenére egyre idegenebbnek érezte magát a fővárosban (főleg úgy, hogy ’65 decemberében meghal lánya, Juliska). A tragikus történtek és a sok munkája következtében csaknem egy évtizedig nem végzett semmilyen költői tevékenységet. 1877-től már csak névleg főtitkár, 1879-ben pedig végleg lemondott kinevezéséről. Mélyen csalódott ismét a magyar politikában, amikor azok képviselői belementek a kiegyezésbe. A hatvanas évek elejétől kezdve gyakran volt beteg, sokszor nyomta otthon az ágyat. A testileg-lelkileg megtört Arany egy utolsó fellángolása volt, amikor Gyulai Pál kritikustól kapott 1877-ben egy üres lapokkal teli könyvet olyan instrukcióval, hogy azokat írja tele. A „Kapcsoskönyv” egy kis színt vitt az idős és meggyötört Arany életébe. A kései líráját már a beletörődés, megbékélés, és a csendes humor, önirónia jellemezte. Teljes mértékben támogatta a nyelvújítást, ő maga is alkotott 700-800 szót (egyedül csak Az elveszett alkotmányból 550-et vettünk át a magyar nyelvbe). 1882 októberében barátja, Petőfi egyik szobrának az avatásán meghűlt, s végül Arany rövid szenvedések után 1882. október 22-én Budapesten csendesen elhunyt.