Frère de Gad Elmaleh.

A l’instar de son frère Gad, Arié Elmaleh découvre très jeune sa vocation de comédien. C’est à l’âge de 16 ans, en assistant à une représentation de la pièce de Jean Anouilh, Antigone, que le déclic se fait. Il commence des études de Droit à Paris avant de rejoindre finalement les cours du Théâtre du Rond-Point. Commence alors une carrière dans le théâtre, ponctuée en 1998 par la mise en scène de la pièce Bal-Trap. En 1997 il tourne dans plusieurs courts métrages dont Point d'interrogation de Karim Samlal ou T'en as ? d’Antoine de Caunes, dans le cadre d’une campagne de prévention contre la drogue. Quatre ans plus tard, il joue dans son premier long-métrage, Change-moi ma vie de Liria Begeja. Mais c'est en figurant dans des publicités pour SFR qu’il commence à se faire connaître du grand public.

Ses rôles se multiplient : Arié Elmaleh joue en 2002 dans Les Amants du Nil, et incarne l'année suivante Vanessa un travesti, dans Chouchou de Merzak Allouache, aux côtés de son frère. En 2006, il obtient le premier rôle du film d’Eric Rochant, L'école pour tous, qui lui vaudra une nomination au César du Meilleur espoir masculin. Parallèlement, il continue à jouer au théâtre et est nommé aux Molières en 2007 dans la catégorie Révélation de l’année pour la pièce Irrésistible, où il donne la réplique à Virginie Ledoyen.

Depuis, le comédien enchaîne les tournages et joue principalement des personnages secondaires, notamment dans Molière de Laurent Tirard (2007), Faut que ça danse ! de Noémie Lvovsky ou encore Coco (2008) sous la direction de Gad Elmaleh. Il participe également au doublage du film d’animation Persepolis de Marjane Satrapi et Vincent Paronnaud, récompensé par le Prix du Jury au Festival de Cannes 2007. En 2009, il fait une apparition en tant que petit ami d'Alysson Paradis dans Thelma, Louise et Chantal avant d'incarner un humanitaire victime d'un complot dans le thriller Captifs, réalisé par Yann Gozlan.

En 2012, Arié revient vers la comédie avec Dépression et des potes, donnant la réplique à Fred Testot et Ary Abittan. L'année suivante, il s'illustre aux côtés d'Alain Chabat et Max Boublil dans Les Gamins. Après quelques rôles pour la télévision (Le mystère du lac, Un enfant en danger, Crimes Parfaits), le comédien brille dans les comédies C'est quoi cette famille, Loue-moi et Faut pas lui dire. En 2019, Arié tombe amoureux de Mathilde Seigner dans Ni une ni deux, réalisé par Anne Giafferi.