Элизабет Арнуа родилась 26 мая 1979 года в Детройте (Мичиган) в семье, не связанной с актёрской профессией (отец — программист, мать — парикмахер-модельер)[1]. Семья переехала в Калифорнию, когда девочке было два года[1], и она выросла в Лос-Анджелесе. В трёхлетнем возрасте Элизабет уже сыграла первую роль в телесериале. Начиная с пяти лет, девочка стала регулярно появляться в кино — сыграла девочку Эбби в «Волшебном Рождестве», девчонку-сорванца Мисси Элдридж в фильме «А где же дети?».
В 1991 году представители компании Disney пригласили Элизабет Арнуа на роль Алисы в детском телешоу «Приключения в стране чудес»[англ.]. Почти тринадцать последующих лет она играла разнообразных девочек-подростков в кино и на телевидении. В перерывах между съёмками подрастающая актриса окончила колледж и поступила в Уэслианский университет на специальность «актерское мастерство» и «история», который она окончила в 2001 году[1][2]. Детский облик, хрупкость фигуры и «ангельский голосок» дали возможность надолго оставаться в образе подростка. Сама актриса, шутя, называет этот период «детским».[источник не указан 579 дней] В фильме «Свидание с дочерью президента» режиссёра Алекса Замма ей удалось сыграть дочь президента США Хэлли Ричмонд. С годами Элизабет Арнуа не удавалось выйти из образа девочки-подростка. Даже снимаясь в одних картинах со своими ровесниками, она неизменно получала роли старшеклассниц или младших сестрёнок, в то время как её коллеги-сверстники уже давно играли «взрослые» роли. Многие поработавшие с Арнуа артисты восхищались комическим талантом Элизабет и её драматическими способностями, но режиссёры, тем не менее, не хотели этого замечать. Они по-прежнему считали девушку, которой было уже за двадцать, актрисой, способной сыграть только подростка.
Долгожданный прорыв произошёл лишь в 2005 году, сначала на телевидении, а затем — в кино. «Открыв сценарий сериала „Пойнт-Плезант“[англ.], я не поверила своим глазам, — вспоминала после актриса. — Мне впервые предложили сыграть молодую девушку».[источник не указан 579 дней]Роль Кристины Никсон, которая досталась Арнуа, очень полюбилась актрисе, и она была очень разочарована, когда работа в сериале была закончена после восьми эпизодов.[источник не указан 579 дней] В том же году ей предложили ещё одну роль — в комедии «Freeвольная жизнь» с участием Эми Седарис. Тогда же Арнуа получила роль в комедийной драме Маркоса Сиеги[англ.] «Дьявол во плоти», и примерно в тот же период актриса появилась в телесериале «Мыслить как преступник».
В 2007 году участием Арнуа были отмечены такие фильмы, как комедия Маркоса Сиеги «Теория хаоса» и сериал «Грязь». Теперь «подростковые» роли остались позади. В 2008 году она получила главную роль в мелодраме Тодда Кесслера «Кит». В этой картине Арнуа вновь «примерила на себя школьную форму», но чувства и драматизм фильма оказались очень «взрослыми». В фильме ужасов Дэниела Мирика «Солнцестояние» Арнуа снова оказалась в главной роли. В 2009 году актриса появилась в сериале «Больница Майами». Арнуа снялась в фильме ужасов Роба Шмидта «Плохое мясо» (2011), действие которого происходит в молодёжном исправительном лагере. Почти все[кто?], поработавшие на одной площадке с Элизабет Арнуа, отмечают её актёрский талант, а, главное — универсальность ролей.[источник не указан 579 дней]
В 2011 году Элизабет Арнуа вошла в основной состав сериала «CSI: Место преступления», в котором исполняла роль криминалиста Морган Броуди вплоть до завершения сериала в 2015 году.
