Podle dcery Molly Pennové bylo příčinou smrti jejího otce selhání srdce.
Arthur Penn pocházel z Filadelfie, v New Yorku pak absolvoval slavné Actor´s Studio a svou režijní kariéru zahájil v televizi. Do širšího povědomí se dostal nejprve jako divadelní režisér na Broadwayi, kde zaujal díly jako The Miracle Worker a All the Way Home. V 60. letech mu pak učarovalo stříbrné plátno, pro které vytvořil několik pamětihodných filmů.
Příběh o kriminální dvojici, kterou nakonec uštvala policie, Bonnie a Clyde obdržel dva Oscary. Film režiséra proslavil, i když on sám o něj původně neměl zájem, dokud ho nepřesvědčil Warren Beatty, který nejenže odehrál hlavní mužskou roli, ale dnes kultovní dílo také produkoval. Snímek o gangsterské dvojici, v němž milou hlavního hrdiny ztvárnila Faye Dunawayová, byl inspirován filmy takzvané nové francouzské vlny 60. let.
Francouzští režiséři Francois Truffaut i Jean-Luc Goddard nabídku režírovat gangsterku Bonnie a Clyde odmítli.
I když jméno Arthura Penna si diváci s Bonnie a Clyde spojují nejvíce, on sám za své nejpodařenější režijní dílo považoval western Malý velký muž s Dustinem Hoffmanem v hlavní roli. Stejně jako Bonnie a Clyde šlo o romantické poohlédnutí za násilnou minulostí s důrazem na odmítnutí válek a rasismu.
Ke konci svého profesionálního života se Penn vrátil tam, kde začínal, a věnoval se práci v televizi. Jako výkonný producent je mimo jiné podepsán pod televizním seriálem Zákon a pořádek.
Režisér, jehož bratrem byl slavný fotograf Irving Penn, který zemřel loni, se také vyjadřoval k politickému dění. Hojně kritizoval například vládu amerického prezidenta George Bushe mladšího, kterého obvinil, že akorát podporuje bohaté.
