Su padre Gustav (fallecido en 1972) era oficial de policía. Su madre, llamada Aurelia, murió en el año 1998. Tiene un hermano llamado Meinhard, que fue campeón de boxeo.

Desde joven y residiendo en un pequeño pueblo austriaco, Arnold se aficionó a practicar el body building. Arnold es catalogado por la IFBB como el mejor fisicoculturista de todos los tiempos. A los 18 años es nombrado Mr. Europa en la categoría juvenil, iniciando de esta forma una sorprendente carrera.

Ganó el título de Mr. Olympia desde 1970 hasta 1975, año en que se retiró de la competición. En 1980 retornó a las competencias y ganó su séptimo título. Desde 1989 existe una competencia en que los mejores fisicoculturistas del mundo exhiben sus excelentes condiciones para obtener el título del "Arnold Classic". Según la revista FLEX, en la edición de enero del 2000 sus biceps y su pecho son los mejores de la historia.

Estos galardones le llevaron a ofrecer demostraciones de culturismo por los Estados Unidos, estableciendose en el país americano y haciéndose llamar "El roble austriaco".

Nada parecía indicar que Arnold Schwarzenegger estuviera destinado al cine, máxime habiendo estudiado Economía y Empresariales en la Universidad de Wisconsin y por su nombre imposible de pronunciar y su marcado acento. Pero en 1972 se estrenó como actor televisivo, al aparecer en un episodio de la conocida serie "Las calles de San Francisco".

En 1979 se graduó por la Universidad de Wisconsin en marketing y administración de empresas. Sin embargo, volcó su aptitud física en el cine, cuando los productores vieron en su persona una figura idónea para encarnar a grandes héroes y figuras mitológicas como Hércules en "Hércules en Nueva York", su película debut en la cual se hacía llamar Arnold Strong. Para este film fue doblado en su versión original, pues poseía un fuerte acento austríaco.

A comienzos de los años 80 y gracias a títulos como "Conan, el bárbaro" (1982) o "Terminator" (1984), Schwarzenegger logró convertirse en una de las más grandes estrellas que ha conocido el cine de acción. Por esa época (en el año 1983) se nacionalizaría estadounidense.

En 1977 y durante un torneo de celebridades, conoció a María Shriver Kennedy, hija del diplomático Sargent Shriver y de Eunice Kennedy, hermana del Presidente de los Estados Unidos asesinado en Dallas. María trabajaba como reportera en una cadena de televisión y, poco tiempo después de conocerse, decidieron irse a vivir juntos, con la desaprobación del clan, una familia de gran tradición católica. En un principio, los Kennedy no veían con buenos ojos el romance; pero, poco a poco, el clan le aceptó. Fue clave la conversación mantenida con la abuela Rose, matriarca del clan, quien le sometió a un duro interrogatorio que Arnold superó. El 15 de mayo de 1986, se celebraba la boda en la iglesia de San Francisco Javier en Hyannis Port (Massachusetts), residencia de verano de la familia.

Anteriormente mantuvo una breve relación sentimental con Brigitte Nielsen, con quien coincidió en la película "El guerrero rojo" (1985).

Además de su faceta como actor, Arnold tiene una productora llamada Oak Productions y ha dirigido el telefilme "Christmas in Connecticut" (1992) y un episodio de la serie televisiva "Historias de la Cripta". También apareció en videoclips musicales de AC/DC, Bon Jovi y Guns n`Roses.

Fue ganador del Globo de Oro al mejor actor debutante por "Stay Hungry" (1976), la primera película en la cual adoptó su complicado y verdadero apellido.

Sus películas más destacadas de los años ochenta, se consideran Commando de Mark L. Lester, "Danko: Calor Rojo" de Walter Hill, "Los Gemelos Golpean Dos Veces" de Ivan Reitman, "Perseguido" de Paul Michael Glaser y sobre todo, "Depredador" de John McTiernan.

En 1990, de la mano de Paul Verhoeven, trabajó en "Desafío Total", que junto a "Terminator 2" de James Cameron, fueron considerados pilares básicos del cine de ciencia ficción. No al mismo nivel, también destacó con la comedia "Poli de guadería" de Ivan Reitman, la infravalorada "El Último Gran Héroe" de John McTiernan, "Eraser" de Chuck Russell y "Mentiras Arriesgadas" de James Cameron.

A finales de los años 90 iba a interpretar el papel del Dr. Neville para rodar "Soy Leyenda" con Ridley Scott, pero fue intervenido quirúrgicamente del corazón y se canceló el proyecto. En el 2007, después de años congelado el proyecto, Francis Lawrence dirigió finalmente a Will Smith como Dr. Neville en "Soy Leyenda".

Después de recuperarse, Schwarzenegger volvió a las pantallas en el 1999 con "El Fin de los Días" de la mano de Peter Hyams. Su vuelta al cine fue algo discreta comparada con sus anteriores años, y después de "El Fin de los Dias" continuó con "El 6º Dia" de Roger Spottiswoode y "Daño Colateral" de Andrew Davis. Antes de retirarse de la industria cinematográfica para dar paso a su carrera política, Arnold Schwarzenegger volvió con "Terminator 3: La rebelión de las máquinas", pero esta vez de la mano de Jonathan Mostow...