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Arthur Emmerlich naît dans une famille ouvrière près de Chemnitz. Il exerce de nombreux métiers, notamment ouvrier agricole, employé de bureau, développeur de photographies, avant d'être embauché en 1930 dans une usine de fabrication de vis à Chemnitz.
En 1922, il rejoint la Jeunesse ouvrière socialiste, puis la Ligue des jeunes communistes d'Allemagne (KJVD). Il devient en 1930 secrétaire d'une section de quartier de Chemnitz, puis du KJVD pour la Saxe. Élu en octobre 1930 au comité central du KJVD, Emmerlich fait partie du comité de rédaction de l'organe Junge Garde et dirige la section de la jeunesse du KPD pour les régions de la mer du Nord. Après un passage par le service de contre-propagande du comité central du KPD, il est après 1933 instructeur du comité central du KJVD pour les sections de Magdebourg et de Hanovre.
En 1934, Emmerlich émigre en France depuis la Sarre, où il travaille initialement au secrétariat ouest-européen de l'Internationale syndicale rouge. En janvier 1935, il va à Moscou et reste jusqu'en 1937 au service de presse de l'Internationale communiste. À partir de septembre 1937, sous le nom de code « Herbert Wolf » à Paris, Emmerlich participe en janvier 1939 à la conférence de Berne du KPD à Draveil. Plus tard, il se rend au Danemark, où il travaille avec Heinrich Wiatrek, le secrétaire du KPD pour l'Allemagne du nord. À l'été 1940, Emmerlich retourne en Allemagne pour fonder une nouvelle organisation de parti clandestine à Berlin avec le soutien de Kurt Steffelbauer. Il est arrêté pendant son voyage pour Hambourg le . Le , il est condamné à mort avec Kurt Steffelbauer, Johann Gloger et Alfred Grunberg par le 2e sénat du Volksgerichtshof et exécuté le dans la prison de Plötzensee.