Рођен је 1977. у Београду.
Дипломирао филмску и ТВ режију на Факултету драмских уметности у Београду, где сада предаје на мастер студијама.
За кратке филмове освојио више од 30 међународних и домаћих признања, укључујући Златног медведа у Берлину, награду Европске филмске академије и номинацију за Оскара.
Његов први целовечерњи филм, “Љубав и други злочини”, премијерно је приказан на Берлинском фестивалу 2008. и освојио је неколико међународних награда, укључујући награде за најбољу режију у Висбадену, Софији и Бурси, као и награду публике у Линцу. Филм је 2022. у Румунији преточен у позоришну представу у режији Теодора Кристиана Попескуа.
Арсенијевићев други целовечерњи филм, “Страхиња Бановић”, светску премијеру је имао на 55. Међународном филмском фестивалу у Карловим Варима, где је освојио чак пет награда, укључујући и главну награду, Гран-при Кристални глобус за најбољи филм. “Страхиња Бановић” је учествовао на преко 60. међународних филмских фестивала и освојио више од 30 награда.
Стефан Арсенијевић је оснивач и програмски директор регионалног професионалног тренинг програма Гете Института за младе редитеље – FIRST FILMS FIRST.