Televisie:
* Doctor Who (2010-2012): Speelde de rol van Rory Williams, de metgezel van de Elfde Dokter (Matt Smith). Deze rol betekende voor hem een grote doorbraak en maakte hem tot een begrip.
* Broadchurch (2013-2017): Speelde de rol van dominee Paul Coates, een complex en intrigerend personage dat verwikkeld raakt in het onderzoek naar de moord op een jonge jongen.
* Legenden van morgen (2016-2020): Speelde de rol van Rip Hunter, een tijdreiziger en de leider van de Time Masters.
* De goede heer Vogel (2020): Speelde de rol van John Brown, een controversiële abolitionist.
* Het laatste koninkrijk (2019-2022): Speelde de rol van de enigmatische en woeste krijger, pater Beocca.
Films:
* Het geheim van de oude klok (2006): Zijn eerste speelfilmrol, als Tom Swift.
* De IJzeren Dame (2011): Speelde de rol van de jonge Denis Thatcher, de echtgenoot van Margaret Thatcher.
* Cloud Atlas (2012): Speelde de rol van verschillende personages in deze complexe en ambitieuze film, waaronder een knappe, goedgeklede man en een stoïcijnse, wrede plantage-eigenaar.
* De man van U.N.C.L.E. (2015): Speelde de rol van de Russische agent Gad.
* De bruiloftsgast (2018): Speelde de rol van een mysterieus en enigmatisch personage.
* De koningsdochter (2022): Speelde de rol van koning Lodewijk XIV in deze bewerking van de roman van Vonda N. McIntyre.
Anders:
* Hij was ook te zien in tal van toneelproducties, waaronder de Londense en Broadway-producties van 'Once' en 'The Curious Incident of the Dog in the Night-Time'.
Dit is geen uitputtende lijst, maar geeft u een idee van de reikwijdte en diepgang van het werk van Arthur Darvill. Hij is een getalenteerde en veelzijdige acteur die consequent rollen heeft gekozen die hem uitdagen en hem in staat stellen zijn bereik te laten zien.