Jacobsen, der er født og opvokset i København, tog sin uddannelse som arkitekt på Kunstakademiet i København. Efter endt uddannelse i 1927 fik han sit første job på Københavns Byarkitekts kontor, og blot to år senere åbnede han sit eget studie.
Som arkitekt havde Arne Jacobsen meget stærke beslutningsevner. Det resulterede i, at mange af hans mere berømte projekter blev 'helhedskunstværker', hvor han ikke kun tegnede selve bygningen, men også størstedelen af indretningen, såsom lysarmaturer, møbler, dørhåndtag, materialer og endda bestik. Sammen med stolene 'Ægget' og 'Svanen' designede Jacobsen oprindeligt AJ lampen til SAS Royal Hotel i København, der åbnede i 1960.
I løbet af sin levetid modtog Arne Jacobsen flere prestigefyldte priser for projekter som Nationalbanken i København (1971), SAS Royal Hotel og Terminal, København (1960) samt St. Catherine’s College i Oxford, Storbritannien (1963). Det siges, at hans frygt for at flyve hæmmede hans potentiale til at påvirke det amerikanske arkitektoniske miljø.
Jacobsen arbejdede som professor på Det Kongelige Akademi i 11 år, hvor han havde indflydelse på en hel generation af danske arkitekter, der hver især med tiden udviklede deres eget arkitektoniske sprog, hvoraf flere bygger på samme funktionalistiske og minimalistiske tilgang som Arne Jacobsens.
