Après ses études au lycée de Townsend Harris (New York), Kenneth Arrow passe sa licence au City College of New York en 1940, puis il obtient un master à l'Université Columbia en 1941, où il effectuera finalement un Ph.D en 1951. De 1946 à 1949, il passe son temps en partie en tant qu'étudiant gradué à Colombia et en partie en tant qu'associé de recherches à la Cowles Commission for Research in Economics, à l'université de Chicago. En même temps, il est professeur auxiliaire dans les sciences économiques à l'université de Chicago. En 1951, il a gagné son Ph.D. de Colombie. Il est actuellement expert dans les sciences économiques et professeur de recherche opérationnelle, honoraire à l'université Stanford.
Il est récipiendaire de la National Medal of Science 2004, l'honneur scientifique le plus élevé de la nation, remise par le Président George W. Bush, pour ses contributions à la recherche sur les problèmes de prise de décision en information imparfaite sur la prise de risque. Il est un des membres fondateurs de l'Académie pontificale des sciences sociales. Arrow est également un administrateur de Economists for Peace and Security. Il avance la notion d'effet d'expérience pour expliquer le changement technique au sein de la théorie néoclassique
L'impact des travaux de Kenneth Arrow en sciences économiques a été énorme. Pendant plus de cinquante ans, il est un des économistes les plus écoutés. Il doit, justement, sa notoriété dans cette discipline à son théorème d'impossibilité, et à ses importantes contributions à la théorie du choix social, à la théorie de la croissance endogène, à l'économie de l'information ainsi qu'à ses travaux sur la théorie de l'équilibre général. C'est lui qui a introduit le premier en économie, le concept de l'apprentissage par l'action (learning by doing). Les individus sur le marché deviennent de plus en plus rationnels en échangeant car ils apprennent (de leurs erreurs), d'où les coordinations possibles.