Televízió:
* Doctor Who (2010-2012): Rory Williamst, a tizenegyedik doktor (Matt Smith) társát játszotta. Ez a szerep nagy áttörést jelentett számára, és híressé tette őt.
* Broadchurch (2013-2017): Paul Coates tiszteletes szerepét alakította, egy összetett és érdekfeszítő karaktert, aki belekeveredik egy fiatal fiú meggyilkolásának nyomozásába.
* A holnap legendái (2016-2020): Rip Hunter, az időutazó és az Időmesterek vezetője szerepét játszotta.
* The Good Lord Bird (2020): John Brown, az ellentmondásos abolicionista szerepét játszotta.
* Az utolsó királyság (2019–2022): A rejtélyes és ádáz harcos, Beocca atya szerepét játszotta.
Filmek:
* A régi óra titka (2006): Első nagyjátékfilmszerepe, mint Tom Swift.
* The Iron Lady (2011): A fiatal Denis Thatchert, Margaret Thatcher férjét játszotta.
* Felhőatlasz (2012): Számos karaktert játszott ebben az összetett és ambiciózus filmben, köztük egy jóképű, jól öltözött férfit és egy sztoikus, kegyetlen ültetvénytulajdonost.
* A férfi az U.N.C.L.E.-ből (2015): Az orosz ügynök, Gad szerepét játszotta.
* Az esküvői vendég (2018): Egy titokzatos és rejtélyes karakter szerepét játszotta.
* A király lánya (2022): XIV. Lajos király szerepét játszotta Vonda N. McIntyre regényének ebben az adaptációjában.
Egyéb:
* Számos színpadi produkcióban is szerepelt, köztük a londoni és a broadway-i produkciókban, az "Once"-ban és a "The Curious Incident of the Dog in the Night-Time"-ben.
Ez nem kimerítő lista, de képet ad Arthur Darvill munkásságának skálájáról és mélységéről. Tehetséges és sokoldalú színész, aki következetesen olyan szerepeket választott, amelyek kihívást jelentenek számára, és lehetővé teszik számára, hogy bemutassa kínálatát.