Victor del Arbo fait ses études supérieures en histoire à l'Université de Barcelone. De 1992 à 2012, il travaille comme fonctionnaire du gouvernement de la Catalogne (corps de la police régionale catalane Mossos d'Esquadra). Il participe également à une émission radiophonique de Ràdio Estel.
Il amorce une carrière d'écrivain avec la publication en 2006 du roman policier El peso de los muertos. C'est toutefois la parution en 2011 de La Tristesse du samouraï (La tristeza del samurai), traduit en une douzaine de langues et best-seller en France, qui lui apporte la notoriété. Pour ce roman, il remporte plusieurs distinctions, notamment le prix du polar européen 2012.

En 2015, son roman Toutes les vagues de l’océan remporte le grand prix de littérature policière du meilleur roman étranger.

En 2016, il reçoit le prix Nadal pour La víspera de casi todo.