Hrabstwa Flandrii i Hainaut odziedziczył po śmierci ojca w 1070 r. Rychło musiał jednak stawić czoła rebelii swojego stryja, Roberta Fryzyjskiego, który zgłosił swoje pretensje do hrabstwa Flandrii. Arnulfa poparł jego kuzyn, król FrancjiFilip I. Do decydującej bitwy doszło 22 lutego1071 r. pod Cassel. Bitwa zakończyła się zwycięstwem Roberta. Arnulf zginął na polu bitwy.
Nigdy się nie ożenił i nie pozostawił potomstwa. Po jego śmierci rozpadła się unia Flandrii i Hainaut. Hrabią Flandrii został Robert Fryzyjski, natomiast Hainaut odziedziczył młodszy brat Arnulfa, Baldwin II.