Han ble ansatt som landssekretær for Norges Unge Venstre i 1958, men brøt med partiet Venstre med overgang til Arbeiderpartiet i 1959. Han tok initiativ til «Ungdomsaksjonen for samnorsk» som senere ble til Landslaget for språklig samling. Ansatt som journalist i Porsgrunns Dagblad. Deltok et halvt år i FNs fredsbevarende styrke til Kongo 1963 med sersjants grad. Oppholdt seg 1964–1965 syv måneder i Nigeria-provinsen Biafra som to år senere søkte selvstendighet.
Arne Kielland var formann for AUF i Telemark 1966–1967. I 1967 tok han magistergraden i statsvitenskap ved Universitetet i Oslo og var i perioden 1967–1969 ansatt som redaksjonsekretær i Arbeidets Rett, Røros. Han var stortingsrepresentant for Arbeiderpartiet i Sør-Trøndelag 1969. Som medlem av Stortingets justiskomiteen var han særlig opptatt av avkriminaliseringen av mannlig homofili. Han fremmet en interpellasjon om opphevelse av lovparagrafen i 1970, og fikk gjennomslag to år senere. Kielland var saksordfører for denne saken som var en naturlig avslutning av et sterkt engasjement for det han kalte «denne skampletten i straffeloven».
Han forlot Arbeiderpartiet etter folkeavstemningen om EF i 1972, og meldte overgang til Sosialistisk Folkeparti 25. september 1972, samme dag som folkeavstemningen ble avholdt. Tidspunktet var ikke tilfeldig valgt. Han ville vise at utfallet av avstemningen ikke hadde betydning for skiftet. Han ble gjenvalgt til Stortinget for Sosialistisk Venstreparti i Telemark i 1973.
Etter stortingsperioden ble han tilknyttet Telemark distriktshøgskole i Bø, som amanuensis 1985–1987. I 1986 startet han lokalavisen Bø Blad, hvor han arbeidet som redaktør og journalist fra 1987, og fortsatte som avisens redaktør til sin død i 2003.
^Tvedt, Knut Are (7. februar 2022). «Arne Kielland». Store norske leksikon (på norsk). Besøkt 15. april 2022. «Arne Kielland var en norsk journalist og politiker. Han representerte først partiet Venstre, deretter Arbeiderpartiet og til slutt Sosialistisk Venstreparti.»
