Arnulf war der Herzog von Carinthia, eine Region im heutigen Österreich und in Slowenien. Später war er der König von Ostfrankenreich und den Kaiser des Heiligen Römischen Reiches. Arnulf war Mitglied der karolingischen Dynastie und war der uneheliche Sohn von Karlmann, dem König von Bayern, und seiner Herrin Liutswind.
Arnulfs Aufstieg zur Macht begann, als sein Vater, Karlmann, durch einen Schlaganfall im Jahr 879 außer Gefecht gesetzt wurde, was dazu führte, dass Arnulf die Regel über das Herzogtum Kärnten und die Mark Pannonienien durch seinen Onkel, Kaiser Charles, das Fett, gewährt.
887 wurde Karl nach einer Reihe militärischer Misserfolge und innerer Kämpfe von den ostfränkischen Adligen abgesetzt. Sie wählten Arnulf zum König von Ostfrankenreich, wodurch das karolingische Reich faktisch geteilt wurde.
894 beschloss Arnulf, in Italien einzugreifen, was unter der Kontrolle des nicht-Karolingischen Königs Guido von Spoleto stand. Guido war 891 von Papst Stephan dem Fünften zum Kaiser des Heiligen Römischen Reiches gekrönt worden, aber seine Herrschaft war umstritten. Arnulfs Kampagne in Italien war anfangs erfolgreich und er trat im Februar 896 in Rom ein. Dort wurde der Papst-Formosus Arnulf als Kaiser des Heiligen Römischen Reiches gekrönt.
Seine Regierungszeit als Kaiser war von kurzer Dauer. Im selben Jahr erlitt er einen Schlaganfall und seine Gesundheit begann schnell abzunehmen. Er war gezwungen, nach Deutschland zurückzukehren, und verließ Italien in einem Zustand des politischen Chaos. Arnulfs Sohn Ratold wurde in Italien zum König erklärt, konnte aber die Kontrolle nicht aufrechterhalten. Infolgedessen gingen das italienische Königreich und der kaiserliche Titel schließlich an Guy der Dritte
Arnulf starb 899 und wurde von seinem Sohn Ludwig dem Kind, das Ost-Francia bis zu seinem Tod im Jahr 911 regierte Wahl von Conrad der Erste als König.