Medrano Sirki dahil birçok sirkte çalışan Arkın, binicilik ve karatede uzmanlaştı ve burada öğrendiği teknikleri sinemada kullandı. Dublör kullanmadığı için tehlikeli sahnelerde pek çok kez kemikleri kırıldı, omuriliği zedelendi ve sakatlandı. Şair ve yazar Cemal Süreya‘ya göre Arkın, “İpekyolu’nun Superman‘i” ve Fransız oyuncu Jean Marais‘in Fantoma dizisindeki yansıması idi. Halit Refiğ için ise, “İlk filmlerinde Alain Delon, aksiyon filmlerde ise Avrupalılar ve kendisi için Burt Lancaster‘a benziyordu”. İlk kez 1969 yılında İnsanlar Yaşadıkça filmi ile 6. Altın Portakal Film Festivali‘nde En İyi Erkek Oyuncu Ödülü‘ne layık görüldü. 1972’de Yaralı Kurt filmi ile Adana Altın Koza Film Festivali‘nde En İyi Erkek Oyuncu Ödülünü kazandı. 2021 yılında sinema kategorisinde Cumhurbaşkanlığı Kültür ve Sanat Büyük Ödülü‘ne değer görülen Arkın, 28 Haziran 2022’de İstanbul’da 85 yaşında hayatını kaybetti ve Zincirlikuyu Mezarlığı‘na defnedildi.
Fahrettin Cüreklibatır, 1937 yılında Eskişehir‘in Odunpazarı ilçesine bağlı Karaçay köyünde doğdu. Babası Türk Kurtuluş Savaşı‘na katılmış Hacı Yakup Cüreklibatır olan Fahrettin, yoksul bir ailede büyüdü. Lise öğrenimini Eskişehir Atatürk Lisesinde tamamladı. Buradaki sınıf arkadaşlarından birisi Yılmaz Büyükerşen‘di. 1961 yılında İstanbul Üniversitesi İstanbul Tıp 
Fakültesinden mezun oldu.
Cüreklibatır soyadı birleşik bir kelime olarak C/Y dönüşümüyle, Cürekli > Yürekli ve ikinci olarak Batur/Batır (bahadır, yiğit) sözcüklerinin birleşmesinden oluşmaktadır. İlk kelime mecazi anlamıyla dikkate alındığında “korkusuz yiğit” manasına sahiptir. Ses dönüşümleri, memleketi olan Eskişehir’deki Kırım-Tatar kökenli toplulukların dillerinden kaynaklanmaktadır. Gazeteci Vecdi Benderli, Cüneyt Gökçer‘den Cüneyt; Ramazan Arkın’dan Arkın isimlerini alıp “Cüneyt Arkın” ismini yarattı ve Fahrettin Cüreklibatır artık Türk sinemasında bu isimle anıldı.
Memleketi Eskişehir‘de, yedek subay olarak askerliğini yaparken, Göksel Arsoy‘un başrol oynadığı 1963 yapım Şafak Bekçileri filminin çekimleri sırasında yönetmen Halit Refiğ‘in dikkatini çekti. Askerliğini bitirdikten sonra Adana ve civarında doktorluk yaptı. 1963 yılında Artist dergisinin yarışmasında birinci oldu. Bir süre iş arayan Cüneyt Arkın, 1963’te Halit Refiğ’in teklifiyle sinema oyunculuğuna başladı ve 2 yıl içinde en az 30 filmde yer aldı.
1964 yılında oynadığı Gurbet Kuşları filminin finalindeki kavga sahnesi, Arkın’ın kariyerinde bir kırılma noktası oldu. Bir süre daha duygusal-romantik jön karakterlerini canlandırdıktan sonra yine Halit Refiğ’in önerisiyle aksiyon filmlerine yöneldi. Bu dönemde İstanbul’a gelen Medrano Sirki‘nde altı ay süreyle akrobasi eğitimi aldı. Burada öğrendiklerini Malkoçoğlu ve Battalgazi serilerinde beyaz perdeye aktararak Türk sinemasına daha önce hiç örneği olmayan bir tarz getirdi. Kısa sürede avantür filmlerin en aranan oyuncusu hâline geldi. Romantik filmlerle başladığı sinema yaşantısını hareketli filmlerle sürdürse de birçok farklı türde karaktere can verdi. Kariyeri boyunca westernden komediye, macera filmlerinden toplumsal filmlere kadar değişik türde filmler çekti. Özellikle Maden (1978) ve Vatandaş Rıza (1979) filmleri, Cüneyt Arkın’ın kariyerinde özel bir yer kaplar.
12 Mart dönemi sırasında, 4. Altın Koza Film Festivali‘nde (1972) jürinin ilk oylamasında Yılmaz Güney‘i Baba filmindeki rolüyle en iyi erkek oyuncu seçilmesine rağmen daha sonra siyasi baskılarla Yılmaz Güney’in yerine, ilk oylamada Yaralı Kurt filmindeki performansıyla ikinci olan Cüneyt Arkın’ı en iyi erkek oyuncu seçti. Bu karara tepki gösteren Arkın ödülü reddetti. Cüneyt Arkın sinemasına ayrı bir renk getiren, yönetmenliğini Çetin İnanç‘ın yaptığı 1982 tarihli Dünyayı Kurtaran Adam zamanla bir kült film hâline geldi. 1980’li yıllarda Ölüm Savaşçısı, Kavga, Sürgündeki Adam ve İki Başlı Dev gibi aksiyon filmlerinden sonra, 1990’lı yıllarda da polisiye dizilere yöneldi.
Cüneyt Arkın, binicilik ve karatede uzman sporcu unvanına sahiptir. Oyunculuğun yanı sıra televizyon izlenceleri sunmuş ve kısa bir süre gazetelerde sağlıkla ilgili köşe yazarlığı da yapmıştır. 2009 yılında omurgasındaki sinir sıkışmasından dolayı yaklaşık üç ay hastanede tedavi gördü.
Türk milliyetçisi kimliğiyle tanınan Cüneyt Arkın’a 2002 genel seçimlerinde Anavatan Partisi‘nden Eskişehir milletvekili adayı olması için Mesut Yılmaz tarafından teklif götürüldü. 20 Ekim 1991 genel seçimlerinde Anavatan Partisi’nden Eskişehir’de dördüncü sıradan milletvekili adayı olmuş ancak seçilememiştir. Sonraki yıllarda ise İşçi Partisi adına düzenlenen ve bir grup bilim insanı, aydın ve sanatçının katıldığı İşçi Partisi Hükümeti’nde Göreve Hazırız kampanyasına katılarak yeniden siyaset sahnesinde adını duyurdu.
Cüneyt Arkın ilk evliliğini 1964 yılında kendisi gibi doktor olan sınıf arkadaşı Güler Mocan ile yaptı. 1966 yılında kızları Filiz doğdu. Cüreklibatır’ın yeni gelişen sinema oyuncusu kariyeri nedeniyle evlilik uzun sürmedi.
1968 yılında Cüneyt Arkın olarak sahne adını aldı ve bir çini fabrikası sahibi olan varlıklı bir ailenin kızı Betül Işıl ile tanıştı. İsviçre‘de bir üniversite mezunu olan Işıl, o sırada uçuş görevlisi olarak çalışıyordu. Cüneyt Arkın, 1968 yılında boşandıktan bir yıl sonra 1969’da Betül (Işıl) Cüreklibatır ile nişanlandı, 1970’te evlendiler ve 1971’de boşandılar. Kısa süre sonra yeniden evlendiler ve bu evlilikten de Kaan ve Murat adlarında iki çocuğu oldu. Kızı bir şirkette genel müdürlük yapan Arkın’ın oğullarından Murat da dizilerde oyunculuk yapmaktadır. Bir dönem alkolizm tedavisi görmüş olan Arkın; alkol, uyuşturucu ve gençliğin sorunları konulu sayısız konferans vermiş, bunlarla ilgili teşekkür beratları ve onur ödülleri almıştır.
Cüneyt Arkın, 28 Haziran 2022 tarihinde geçirdiği kalp durması rahatsızlığı sonucu İstanbul, Beşiktaş ilçesi Ulus‘ta bulunan Liv Hospital Hastanesi‘nde 84 yaşında hayatını kaybetti. Vefatı üzerine 30 Haziran 2022 tarihinde Atatürk Kültür Merkezi‘nde tören düzenlendi. Tören sonrası Arkın’ın cenazesi Teşvikiye Camii‘nde kılınan cenaze namazının ardından Zincirlikuyu Mezarlığı‘na defnedildi.