Originaire du Kosovo, Arta Dobroshi étudie l'art dramatique à Pristina où elle se distingue d'abord sur les planches avant de tourner son premier long-métrage en 2005, Magic Eye, pour lequel elle obtient le Prix spécial de la meilleure actrice au Cinedays European Film Festival en Macédoine.

Encore inconnue dans le reste de l'Europe, elle est remarquée par les frères Jean-Pierre et Luc Dardenne qui lui offrent le rôle principal du Silence de Lorna où elle donne la réplique à Jérémie Renier. Omniprésente dans le film, elle émeut le Festival de Cannes en 2008 grâce à sa prestation de jeune femme enfermée dans la culpabilité.