В трехлетнем возрасте Элизабет уже сыграла свою первую роль в телесериале «Роскошь». Начиная с пяти лет девочка стала регулярно появляться в кино – она играла примерную девочку Эбби в «Волшебном Рождестве» (One Magic Christmas), девчонку-сорванца Мисси Элдридж в фильме «А где же дети?» (Where Are the Children?). Элизабет Арнуа была настоящей звездой детских сериалов, и можно только догадываться, сколько американских девчонок завидовало этой красивой светловолосой девочке с нежным личиком, которая дружит в сказках с ангелами.
В 1991 году представители компании «Disney» пригласили Элизабет на роль Алисы в детском сериале «Алиса в стране чудес». Все последующие годы (почти тринадцать лет) она играла разнообразных девочек-подростков в кино и на телевидении. В перерывах между съемками подрастающая актриса закончила колледж и поступила в Университет Уэсли, на специальность «актерское мастерство» и «история». Детский облик, хрупкость фигурки и ангельский голосок дали возможность надолго оставаться в образе подростка. Сама актриса, шутя, называет этот период «детским». В фильме «Невеста из белого Дома» (My Date with the President's Daughter) режиссера Алекса Замма ей даже удалось сыграть дочь президента США Хэлли Ричмонд. Так, шли годы, а Элизабет Арнуа все не могла выйти из образа девочки-подростка. Даже снимаясь в одних картинах со своими ровесниками, она неизменно получала роли старшеклассниц или младших сестренок, в то время как ее коллеги-сверстники уже давно играли «взрослые» роли.
Многие поработавшие с Арнуа артисты восхищались комическим талантом Элизабет и ее драматическими способностями, а режиссеры все не хотели этого замечать. Они по-прежнему считали девушку, которой было уже за двадцать, актрисой, способной сыграть только подростка. Долгожданный прорыв произошел лишь в 2005 году, сначала на телевидении, а уже после - в кино. «Открыв сценарий сериала «Пойнт Плезент», я не поверила своим глазам, - вспоминала после актриса. - Мне впервые предложили сыграть молодую девушку».
Роль Кристины Никсон, которая досталась Элизабет, очень полюбилась актрисе, и она была очень разочарована, когда работа в сериале была закончена после восьми эпизодов. В том же году ей также предложили и еще одну роль - в комедии «Freeвольная жизнь» (Strangers with Candy) с участием знаменитой Эми Сидэрис. Этот фильм с успехом прошел в США, однако не нашел положительных откликов в российском прокате, и все-таки, одним из «светлых пятен» российским зрителям стало именно участие Элизабет Арнуа. В том же 2005 году Арнуа получает роль в комедийной драме Маркоса Сига «Дьявол во плоти» (Pretty Persuasion), и примерно в тот же период актриса появляется в телесериале «Мыслить как преступник» (Criminal Minds).
«Мне двадцать пять лет, но я чувствую себя голливудским ветераном. Я успела сыграть столько ролей, что многим сорокалетним актрисам остается только мечтать о моей фильмографии», - говорила про себя Элизабет Арнуа в 2004 году. К 2009 году послужной список актрисы Элизабет Арнуа насчитывает уже более тридцати фильмов.
В 2007 году участием Арнуа отмечены такие фильмы, как комедия Маркоса Сига «Теория хаоса» (Chaos Theory) и сериал «Желтая пресса» (Dirt). Теперь «подростковые» роли остались, к большой радости актрисы, позади, и ее экранный образ уже вполне устраивает девушку. В 2008 году она получает главную роль в мелодраме Тодда Кесслера «Кит» (Keith), который, хоть и не имел слишком оригинального сюжета, а в основе фильма лежала совсем обычная история любви, буквально завораживал зрителей, не оставляя равнодушными никого. В этой картине Элизабет вновь «примерила на себя школьную форму», но чувства и драматизм фильма оказались очень «взрослыми».
В ужастике Дэниэла Мирика «Солнцестояние» (Solstice) Арнуа снова оказалась в главной роли – на этот раз ей предстоял настоящий хоррор с горами трупов и литрами крови в леденящей душу истории про молодых людей из глубинки. В 2009 году актриса появилась в сериале «Miami Trauma», а также в еще одном ужастике – фильме Роба Шмидта «Плохое мясо» (Bad Meat), действие которого происходит в молодежном исправительном лагере. Почти все, поработавшие на одной площадке с Элизабет Арнуа, отмечают ее актерский талант, а, главное – универсальность ролей. Она увлеченно следит за своей внешностью и фигурой, и много времени проводит на съемочной площадке.