1976 in Güstrow geboren, wuchs Arne Lietz mit drei Schwestern in einem oppositionellen Mecklenburger Pfarrhaushalt auf. Damit gehörte er zur letzten Generation in Ostdeutschland, die noch das geteilte Europa und die Repressionen der DDR aus eigener Erfahrung kennt. Nach der Wende lernte er die Freiheiten und den Frieden Europas kennen, nahm an Schüleraustauschen, Orchesterfahrten und Sprachkursen teil. Diese Auslands- und Reiseerfahrungen motivierten ihn zu einer Teilnahme an einem Freiwilligendienst in Boston (USA) über den Verein „Aktion Sühnezeichen Friedensdienste“. Dort bekam er zudem die Gelegenheit, am Goethe-Institut mitzuarbeiten. Im Anschluss studierte er Geschichte, Politik und Erziehungswissenschaften an der Humboldt-Universität in Berlin und in Kapstadt (Südafrika).

Nach dem Studienabschluss arbeitete Arne Lietz als Historiker in den USA, Deutschland und England sowohl für die amerikanische Lehrerorganisation (Facing History and Ourselves) als auch für die Bundeszentrale für politische Bildung. Ab 2007 wechselte er dann in das SPD-Bundestagsabgeordnetenbüro von Engelbert Wistuba. Von 2010 bis 2014 war er Referent des Wittenberger Oberbürgermeisters Eckhard Naumann. Nach Beitritt zur SPD 2008 wurde er 2011 zum SPD-Ortsvereinsvorsitzenden der Lutherstadt Wittenberg und 2012 zum SPD-Vorsitzenden des Kreisverbandes Wittenberg gewählt. Von 2014-2019 war er Abgeordneter für Sachsen-Anhalt im Europäischen Parlament und Verteidigungspolitischer Sprecher der Europa-SPD. Er engagiert sich als ordentliches Mitglied im Auswärtigen Ausschuss (AFET) und im Entwicklungsausschuss (DEVE). Eine stellvertretende Mitgliedschaft hatte er im Unterausschuss für Sicherheit und Verteidigung (SEDE) inne.

Heute arbeitet er als Senior Policy Advisor des Ecologic Instituts sowie als Director für die Brunswick Group. Arne Lietz ist Mitglied im Tönissteiner Kreis, der Atlantik-Brücke, Germanwatch und beim Wittenberg Zentrum für Globale Ethik.