Arne Jacobsen ble født 11. februar 1902 i København og var gift med tekstilkunstneren Jonna Jacobsen. Han kom fra en borgerlig familie med jødisk bakgrunn. Allerede i ung alder drømte han om å skape ting og begynte tidlig å eksperimentere med blant annet akvarellmaling. Til tross for dette begynte han først å utdanne seg til murer, før han studerte arkitektur ved Kunstakademiets Arkitektskole i København 1924–27 for Kay Fisker og Kaj Gottlob.
Etter eksamen i 1927 tok Arne Jacobsen jobb ved Paul Holsoes arkitektkontor. Hans store gjennombrudd som arkitekt kom i 1929 med vinnerforslaget til konkurransen om Fremtidens hus. Året etter åpnet han eget kontor i Hellerup. Flere kjente danske arkitekter og designere begynte sin profesjonelle karriere ved Arne Jacobsens arkitektkontor, deriblant Jørgen Møller, Hans J. Wegner, Peter Karpf og Jørgen Gammelgaard. På dette tidspunktet innledet også Arne Jacobsen det vellykkede samarbeidet med Fritz Hansen, som fortsatt produserer møblene hans.
I 1943 ble Arne Jacobsen tvunget til å flykte til Sverige over Øresund fra det tyskokkuperte Danmark på grunn av sin jødiske bakgrunn. Han ble i Sverige i to år og tegnet i løpet av årene i Sverige et par feriehus og tegnet stoffer og tapeter. Han returnerte til Danmark etter slutten av andre verdenskrig i 1945.
Tilbake i Danmark ble samarbeidet med Fritz Hansen gjenopptatt og i 1952 tegnet han stolen Mauren til personalkantina ved legemiddelfirmaet Novo Nordisk. Imidlertid var Fritz Hansen først skeptisk til designet, men Jacobsen trodde så mye på designet hans at han lovet å kjøpe tilbake alle Mauren-stolene som ikke ble solgt. Jacobsen hadde rett, Mauren ble en suksess og er fortsatt et designikon og bestselger.
I løpet av 1940- og 50-årene tegnet Aren Jacobsen også en rekke bygninger, hovedsakelig i Danmark, men også enkelthus i England, Tyskland og Sverige. Da Arne Jacobsen skapte verdens første designhotell – SAS Royal Hotel Copenhagen i 1958–1960, hadde han ansvaret for hele interiøret, inkludert møblene. Det var i forbindelse med dette at flere av designklassikerne Egget, Syveren, Svanen, 3300-serien og AJ-lampene ble til. Hotellet fikk Arne Jacobsens karriere til å ta fart for alvor og han ble etter hvert kjent over hele verden for sitt design.
I tillegg til SAS Royal Hotel er Arne kjent for Bellavista i Klampenborg (1930–34), som er et av hans hovedverk og viser tydelig hvordan Arne Jacobsen så helheten i designen sin. Arne Jacobsen tegnet ikke bare bygget, men også dørhåndtaket, beplantningen og alt som var utenfor bygget. Alt skulle harmonere slik at det hele utgjorde en høyere enhet. Dette kan også tydelig sees i hans andre verk som St. Catherines College i England og Rådhuset i Aarhus.
Men i tillegg til alle møblene og bygningene som Arne Jacobsen tegnet i løpet av livet, er han også kjent for sine interiørdetaljer som lamper, klokker og bestikk med mer. Han designet også stoffer, tapeter og fonter.
Arne Jacobsen døde 24. mars 1971 i København.
I løpet av sin levetid mottok Arne Jacobsen en rekke priser for sine fantastiske gjenstander, blant annet Eckersberg-medaljen i 1936 og nesten tjue år senere C. F. Hansen-medaljen i 1955. Mellom 1956–65 var han professor i arkitektur ved Kunstakademiet, København og ble tildelt en æresdoktorgrad i 1966 ved Oxford University.
