Après avoir fait ses premières armes dans les films de Raoul Walsh (La grande évasion, 1941 ; La charge fantastique, 1941 ; Sabotage à Berlin, 1942), Arthur Kennedy se distingue dans des rôles de "vilain", La ménagerie de verre (Irwing Rapper, 1950), ou encore d'infirme, Le champion (Mark Robson, 1949), interprétation pour laquelle il obtient la première de ses cinq nominations aux Oscars.
Les années 1950 marquent ses débuts dans le western. L'acteur privilégie alors les rôles de composition. Ainsi, dans Les affameurs (Anthony Mann, 1952), joue-t-il le sympathique protecteur d'un convoi de vivres avant d'offrir le visage d'un hors-la-loi perfide ; une mutation composée aussi pour L'ange des maudits (Fritz Lang, 1952). Il marque également de sa personnalité Les indomptables (Nicholas Ray, 1952) ou encore L'homme de la plaine (Anthony Mann, 1955) où, homme intègre, il se transforme au fil du film en être vil.
Après Comme un torrent (Vincente Minnelli, 1958), pour lequel il obtient une nouvelle nomination aux Oscars, Arthur Kennedy prend les traits d'un journaliste impartial dans Elmer Gantry (Richard Brooks, 1960), rôle qu'il endosse de nouveau dans Lawrence d'Arabie (David Lean, 1962).
Jusqu'en 1968, l'acteur s'illustre en cow-boy avant de poursuivre sa carrière en Italie dans des films d'horreur de second plan et des polars de série B.
