Arthur Brauss wurde am 24. Juli 1936 in Augsburg geboren. Während seiner Schulzeit sah es zunächst danach aus, als würde er eine Sportlerkarriere einschlagen: Brauss erwies sich als talentierter Stabhochspringer, wurde 1954 deutscher Jugendmeister in dieser Disziplin und trat als Mitglied der Leichtathletik-Nationalmannschaft bei Länderwettkämpfen an.  

Trotz dieser Erfolge absolvierte Brauss nach dem Abitur (1954) eine kaufmännische Lehre in einer Augsburger Baumaschinenfabrik. Dank eines Stipendiums der University of Wyoming ging er anschließend in die USA, wo er Mathematik und Volkswirtschaft studierte. Am Studierendentheater der University of Wyoming entdeckte er sein Talent und seine Leidenschaft für die Schauspielerei.

Nach dem Studium kehrte Brauss 1960 nach Deutschland zurück und war zunächst bei dem Meinungsforschungsinstitut Infratest und bei Radio Free Europe tätig. Als er 1963 hörte, dass der Regisseur Rolf Hädrich für sein Abenteuerdrama "Verspätung in Marienborn" englischsprachige Schauspieler sucht, nahm Brauss an einem Casting teil – und bekam eine kleinere Rolle als US-Militärpolizist. Mit diesem Auftritt begann seine umfangreiche Schauspielkarriere.  

Im Jahr darauf spielte Brauss in John Frankenheimers amerikanisch-französisch-italienischem Kriegsdrama "The Train" ("Der Zug", 1964) einen deutschen Leutnant; in der in Europa gedrehten Hollywoodproduktion "Von Ryan’s Express" ("Colonel von Ryans Express", US 1965) war er ebenfalls als deutscher Leutnant zu sehen.  

Auch im weiteren Verlauf seiner Karriere wurde Brauss häufig als Autoritätsperson oder Würdenträger besetzt – oder als Ganove. So zum Beispiel in dem Jerry-Cotton-Krimi "Die Rechnung – eiskalt serviert" (DE/FR 1966) oder an der Seite von Barbara Valentin in Radley Metzgers Sexploitation-Film "Carmen Baby" (US 1967).

In Nebenrollen gehörte Brauss zu den Ensembles von Reinhard Hauffs "Die Revolte" (1969), Hans W. Geißendörfers "Jonathan" (1970) und Eckhart Schmidts "Männer sind zum Lieben da" (1970, als Priester). An der Seite von Klaus Löwitsch spielte er eine Hauptrolle als frauenverachtender, sexuell übergriffiger Macho in Roger Fritz' Drama "Mädchen mit Gewalt" (1970), das zum Kinostart verrissen und erst viele Jahre später von der Kritik gewürdigt wurde. Wim Wenders besetzte ihn in der Titelrolle der Peter-Handke-Verfilmung "Die Angst des Tormanns beim Elfmeter" (1972).

Im weiteren Verlauf seiner Karriere wirkte Brauss vor allem in mal mehr, mal weniger anspruchsvollen Unterhaltungsproduktionen mit. So gab er in dem Abenteuerfilm "Das Mädchen von Hongkong" (DE/FR 1973) einen zwielichtigen Unternehmer, in Ernst Hofbauers Softsex-Film "Was Schulmädchen verschweigen" (1973) einen Fotografen namens Kuppler und in Peter Schamonis Western "Potato Fritz" (1976) einen Cowboy. Kleinere Rollen hatte er in Sam Peckinpahs Kriegsfilm-Klassiker "Steiner - Das Eiserne Kreuz" (DE/GB 1977) als deutscher Soldat und in Mark Robsons Spionagefilm "Avalanche Express" ("Lawinenexpress", US 1979) als BND-Agent.

Neben solchen Kinofilmen wirkte Brauss in zahlreichen TV-Produktionen mit, zum Beispiel als Erster Schiffsoffizier in dem Serienklassiker "Timm Thaler" (1979). Ab den 1980er-Jahren war er fast ausschließlich in Fernsehrollen zu sehen. Er spielte einen Oberst in der neunteiligen Serie "Beim Bund" (1981) und übernahm Episodenrollen in Serien wie "Büro, Büro", "Kottan ermittelt", "Derrick" und "Die Schwarzwaldklinik".

Brauss' berühmtester Part war die Hauptrolle des Polizisten Richard Block in Jürgen Rolands Fernsehserie "Großstadtrevier" (1986-1991) – in den ersten fünf Staffeln spielte er diese Rolle in insgesamt 36 Folgen. In der neunteiligen Reihe "Ein Bayer auf Rügen" (1993-1997) hatte er eine tragende Rolle als Kriminalrat.

Auf der Kinoleinwand sah man Brauss nur noch sehr vereinzelt und stets in sehr kleinen Parts, zum Beispiel als Richter in der Hollywoodkomödie "My Blue Heaven" (US 1990) mit Steve Martin, als russischen Schachmeister in Carl Schenkels Thriller "Knight Moves" (US/DE 1992) und als Vater von Heiner Lauterbachs Hauptfigur in der Komödie "Zwei Männer und ein Baby" (2004).

Dafür spielte Brauss weiterhin zahlreiche Episodenrollen in Serien und TV-Reihen. So wirkte er über die Jahrzehnte in neun "Tatort"-Krimis und zehn Folgen von "Der Alte" mit. Weitere Serien waren "Küstenwache", "Polizeiruf 110", und "Commissario Laurenti", um nur wenige Beispiele zu nennen.

Als Synchronsprecher war Brauss zwischen 1979 und 2005 aktiv und lieh unter anderem Dennis Hopper, Brian Dennehy und Takeshi Kitano seine Stimme (ohne aber deren "feste" deutsche Stimme zu sein). Im Theaterbereich gab er bei den Burgfestspielen Jagsthausen 2009 den Götz von Berlichingen, bei den Luisenburg-Festspielen in Wunsiedel spielte er 2012 in "Wast – Wohin?" einen gutherzigen Knecht und Tagelöhner.

2014 zog Arthur Brauss sich ins Privatleben zurück. 2024 heiratete er nach über 50-jähriger Partnerschaft Marie Poccolin. Am 29. August 2025 starb Arthur Brauss im Alter von 89 Jahren in seiner Münchner Wohnung.