Aufgewachsen ist Arthur C. Clarke auf einer Farm, wo er sich bereits für die Sterne interessierte und Science-Fiction-Hefte verschlang.

Während des 2. Weltkriegs dienter er bei der Royal Air Force als Radar-Spezialist und war an der Entwicklung der ersten Radar-Verteidigungssystemen beteiligt. Im November 1943 wurde er zum Flugoffizier ernannt und wurde Trainingsinstruktor in Warwickshire.

Nach dem Krieg bildete er sich weiter und schloss erfolgreich die Fächer Mathematik und Physik am King's College in London ab.

Bereits ab 1937 verfasste Arthur C. Clarke Kurzgeschichten für verschiedene Magazine, den Durchbruch schaffte schliesslich 1946 mit "Loophole" (46) und "Rescue Party" (46) für das "Astounding Science Fiction"-Magazin. Zwei Jahre später verfasste Arthur C. Clarke die Kurzgeschichte "The Sentinel" (48), welche später als Vorlage für die weltberühmte Verfilmung "2001: A Space Odyssey" (68) von Stanley Kubrick diente. 1949 folgte die Kurzgeschichte "Breaking Strain/Thirty Seconds Thirty Days" (49).

1949 kam Arthur C. Clarke erstmals mit dem Film in Kontakt, als er das Drehbuch für die Serie "Captain Video and His Video Rangers" (49) schrieb. Später schrieb er auch das Drehbuch für eine Episode der Serie "Jännitysnäytelmä: Meteor 02" (68).

In den nächsten Jahren entstanden weitere Arbeiten mit "Interplanetary Flight: An Introduction to Astronautics" (50), "The Exploration of Space" (51), "The Sands of Mars" (51), "Prelude to Space" (53), "Childhood's End" (53) - welches viele als sein bestes Buch bezeichnen, "The Nine Billion Names of God" (53), "Expedition to Earth" (53), "Master of Space" (54), "Earthlight" (55), "The Star" (55), "Reach for Tomorrow" (56) und "The City and the Stars" (56).

1956 ging er nach Sri Lanka (dem damaligen Ceylon), wo er sich dem Sporttauchen widmete. Ihm gefiel es dort derart gut, dass er dort bis zu seinem Lebensende lebte. Gerüchten zufolge unternahm er diesen Wechsel aufgrund seiner Homosexualität und den grosszügigeren Gesetzen dazu in Sri Lanka.
In Trincomalee entdeckte er bei seinen Tauchgängen zusammen mit Mike Wilson die Ruinen des historischen Tempels Konewswaram. Er beschrieb dieses Ereignis im Buch "The Reefs of Taprobane" (57).

Er setzte seine schriftstellerische Tätigkeit fort und verfasste u.a.  "The Deep Range" (57), "Tales from the White Hart" (57), "The Other Side of the Sky" (58), "Voice Across the Sea" (58), "A Fall of Moondust" (61), "Tales of Ten Worlds" (62), "Glide Path" (63), "Dolphin Island" (63), "Voices from the Sky" (65) und "2001: A Space Odyssey" (68), basierend auf die bereits erwähnte Kurzgeschichte "The Sentinel" und dem Drehbuch zum Film, an dem er mitarbeitete.

Durch den Welterfolg des Films "2001: A Space Odyssey" (68) wurde auch der Name Arthur C. Clarke dem breiten Publikum bekannt.

In den 70er und 80er Jahren veröffentlichte er die Bücher "A Meeting with Medus" (72), "The Lost Worlds of 2001" (72), "The Wind from the Sun" (72), "Rendezvous with Rama" (73), "The Best of Arthur C Clarke" (73), "Imperial Earth" (75), "The Fountains of Paradise" (79), "2010: Odyssey Two" (82), "The Sentinel" (83), "The Songs of Distant Earth" (86), "2061: Odysses Three" (87) und "Astounding Days" (89).

In den 80er Jahren wurde Arthur C. Clarke einem breiteren Publikum bekannt durch seine Fernsehprogramme "Arthur C. Clarke's Mysterious World" (80), "Arthur C. Clarke's Mysterious Universe" (85) und später auch "Arthur C. Clarke's World of Strange Powers" (94), die sich mit paranormalen Phänomenen beschäftigten.

1986 wurde er zum Grand Master durch die Science Fiction Writers of America ernannt.

1988 wurde bei Arthur C. Clarke Kinderlähmung diagnostiziert. In späteren Jahren war er die meiste Zeit auf einen Rollstuhl angewiesen.

Bis ins hohe Alter blieb Arthur C. Clarke als Autor tätig, zu seinen letzten Büchern gehören "Tales from Planet Earth" (90), "The Ghost from the Grand Banks" (90), "The Hammer of God" (93), "3001: The Finla Odyssey" (97), "Greetings, Carbon-Based Bipeds!" (99), "The Light of Other Days" (00) und "The Collected Stories of Arthur C. Clarke" (01).

Zu seinen zahlreichen Auszeichnungen gehört u.a. auch die Berufung zum Commander of the Order of the British Empire (CBE) durch Queen Elizabeth II 1989, im Jahr 2000 wurde er zum Ritter geschlagen.