Arthur nasce il 12 agosto 1996 a Goiania, capitale dello stato del Goias in Brasile.

I primi passi del ragazzo nel mondo del calcio avvengono proprio nelle giovanili della squadra della sua città e, successivamente, in quelle del Gremio. Saranno proprio i nero-azzurri a farlo esordire nella prima divisione del campionato brasiliano l’11 dicembre 2016.

L’anno successivo Arthur diventerà un uomo fondamentale nella rosa allenata da Renato Gaucho e dopo la vittoria della Copa Libertadores e della Recopa Sudamericana, nel 2018 il brasiliano viene acquistato dal Barcellona per 30 milioni di euro, dove in due stagioni collezionerà 72 presenze e 4 gol.

Nel 2020 è la Juventus a scegliere di puntare su di lui ottenendo il suo cartellino attraverso lo scambio di Pjanic più 10 milioni di euro.