Arany László 1844. március 24-én született Nagyszalontán, Arany János és Ercsey Julianna második gyermekeként. A szalontai piac baloldalán emelkedő Varga-féle házban laktak, amely egyúttal jegyzői lakul is szolgált. Az éles eszű fiút körülményei egyszerre szárnyaltatták és nyomasztották. Négyéves, amikor keresztapja, Petőfi verset ír hozzá, az Arany Lacinak a kisfiút beemeli az irodalomba. 1851 őszén szüleivel Nagykőrösre költözött, itt végezte az elemit s a gimnáziumot, ahol édesapja irodalmat, poétikát és klasszikus nyelveket tanított.
A jogásznak induló Arany László tizennyolc éves fővel, nénjével, Juliskával együtt, népmesekutató útra indult Erdélybe. A Székelyföldön gyűjtött népmeséket 1862-ben Eredeti népmesék címen adta ki. Gyulai Pál véleménye szerint övé a legjobban elbeszélt népmesék egész sora, a Babszem Jankó vagy az aranyhajú királykisasszony, netán Gagyi gazda története.

Jogot tanult, s közben apja második folyóiratába, a Koszorúba fordított, beszámolókat, kritikákat adott közre. Több utazást tett, a leghosszabb időt Angliában töltötte.

1866-tól a Csengery Antal vezette Földhitel Intézet munkatársaként tevékenykedett, az intézménynek másfél évtized múlva egyik igazgatója lett. A Budapesti Szemle állandó munkatársaként történeti, társadalmi, nyelvészeti, irodalmi tanulmányokat, cikkeket jelentetett meg. Az Elfrida című humoros elbeszélő költeménye sikeres költővé tette, s a Kisfaludy Társaság tagja lett.

1872-ben írta meg élete főművét, A délibábok hősét, amellyel a Kisfaludy Társaság pályázatán - szappanbuborék jeligével - pályadíjat nyert. 

Nevéhez fűződik még egy mesegyűjtemény, néhány vers, és számos fordítás (például Shakespeare, Moliére) fűződik. Arany László rendezte apja hátrahagyott iratait és levelezését. Két kötetben állította össze a hátrahagyott műveket, részletes előszót ír hozzájuk, majd újabb két kötetben adta ki Arany János levelezését. 

Mindössze hét évvel élte túl apját. 54 éves korában tífuszt kapott, 1989. augusztus 1-jén halt meg. Arany Lászlót apja mellé temették a Kerepesi úti temetőbe.