Né en Août 1908 à Kislovotsk dans le Caucase, d'une famille qui possédait une partie des pétroles de la Caspienne, Arthur Adamov reçoit une éducation à la française. Son père, joueur obsessionnel, perd toute sa fortune au jeu et la famille appauvrie se fixe à Genève, puis à Mayence, avant d'émigrer en France en 1924.

Adamov passe l'entre-deux-guerres dans la mouvance du monde littéraire parisien, fréquente le Dôme, s'intéresse au surréalisme, rencontre Artaud, participe aux manifestations pour la libération de Sacco et Vanzetti, assiste à la première représentation du Songe de Strindberg dans la mise en scène d'Artaud, et écrit sa première pièce Mort chaude, tableau unique de deux pages. En 1933, son père se suicide et le fils qui le haïssait se sent coupable de sa mort. En 1941, il est interné au camp d'Argelès pour propos hostiles au gouvernement de Vichy.

À la Libération, il rencontre sa future épouse Jacqueline et, en 1946, publie L'Aveu, confession où il exprime sa solitude, ses obsessions, son impuissance, son sentiment d'humiliation. À la même époque, il commence à écrire pour le théâtre. En 1950, L'Invasion mise en scène par Jean Vilar est jouée au Studio des Champs-Elysées, tandis que La Grande et la Petite Manœuvre montée par Jean-Marie Serreau est présentée au Théâtre des Noctambules. Viennent ensuite, La Parodie (Théâtre Lancry, Roger Blin, 1952), Les Retrouvailles (1952), Le Professeur Taranne (Lyon, Roger Planchon, 1953), Le Sens de la marche (Lyon, Roger Planchon, 1953), Tous contre tous (Théâtre de l'Œuvre, Jean-Marie Serreau, 1953), Comme nous avons été (Théâtre de l'Œuvre, Jacques Mauclair, 1953), Le Ping-Pong (Théâtre des Noctambules, Jacques Mauclair, 1955), Paolo Paoli (Lyon, puis Théâtre du Vieux-Colombier, Roger Planchon, 1957/58).

Les évènements de la guerre d'Algérie poussent Adamov à se rapprocher du parti communiste. Il prend part à une discussion sur le théâtre politique avec Sartre, Vailland et Butor, reprise dans Ici et maintenant. Parallèlement, il traduit le théâtre de Tchekhov. En 1959, il écrit En fiacre, pièce radiophonique, et publie une Anthologie de la commune de Paris.

En 1960, il signe " le manifeste des 121 " et se retrouve interdit à la RTF. Le Printemps 71 et La Politique des restes sont créés à Londres à l'Unity Theater en 1962 et 1963. Il connaît de graves difficultés financières dues à des problèmes fiscaux. À cette même période, il commence à tomber dans l'alcoolisme. En 1964, il est invité aux États-Unis pour une série de conférences sur Flaubert, Valéry et le théâtre moderne, et prend part également à des manifestations contre la guerre du Viêt-nam. Il publie Ici et maintenant, recueil de ses articles les plus importants parus depuis 1950.

L'année 1965, marque le début d'une longue période de maladie pendant laquelle il commence à écrire son journal, termine Sainte Europe, publie son Théâtre III et IV, écrit M le modéré qui sera mis en scène par André Steiger en 1967 et Off limits présenté à Aubervilliers et au Piccolo Teatro de Milan. Il rédige également l'Homme et l'Enfant, sa deuxième œuvre en prose depuis l'Aveu.

En 1968, il écrit Si l'été revenait et ébauche quelques scènes d'une pièce sur Ferdinand de Lesseps.

Arthur Adamov est décèdé le 15 mars 1970.

Le théâtre d'Arthur Adamov est publié aux Éditions Gallimard.