В детстве на постоянной основе занималась гимнастикой и аэробикой, что позволило ей с легкостью пройти все тренировки проекта «Ледниковый период - 2». Наравне с Кристиной Асмус, Анастасией Задорожной, Дарьей Сагаловой, Марией Кожевниковой, Светланой Ходченковой, Юлией Снигирь и Елизаветой Боярской считается одной из самых красивых и востребованных актрис в российском кино. Часто снимается в паре со своей сестрой, не стесняясь раздеться в кадре. Несмотря на обширную известность, не считает себя звездой и мечтает когда-нибудь добиться такого же успеха, как ее кумиры Михаил Ефремов, Инна Чурикова и Вера Алентова. Воспитывает дочь Марию, но с ее отцом поддерживает лишь дружеские отношения.
Татьяна Альбертовна Арнтгольц родилась первой из двух детей 18 марта 1982 года, после чего, спустя двадцать минут, родилась ее сестра Ольга. Семья актеров Альберта Арнтгольца и Валентины Галич на тот момент уже растила сына Антона и рождение близнецов для них стало сюрпризом. Они жили в Калининграде и работали в местном театре, кроме того папа Тани несколько раз снимался в кино. Практически все свое детство сестры провели в театральной гримерке, где их оставляли утром родители, а вечером забирали после окончания программы. По стопам своего творческого семейства Татьяна пошла уже в старших классах, когда вместе с сестрой они перевелись в Калининградский лицей со специальным актерским отделением. Для того чтобы поступить в Щукинское училище, сестрам пришлось переехать в Москву. Поначалу с приемной комиссией возникли некоторые трудности, так как руководство не хотело брать на обучение по сути двух одинаковых девушек, но после прослушивания их все же приняли. Во время учебы на первом курсе Татьяне удалось успешно пройти кастинг в многообещающий проект «Первого канала» – молодежный сериал «Простые истины». В связи с тем, что сериал шел в прайм-тайм и его смотрело максимальное количество зрителей, Арнтгольц мгновенно стала знаменитой. Новые роли пришли еще до окончания дебютного контракта.
В 2001 году Татьяну Арнтгольц взяли в мини-сериал «Next» с Александром Абдуловым в главной роли, а через два года она уже сама исполняла роль главного героя в криминальной драме «Зачем тебе алиби?». В следующем году ее пригласили в многосерийный триллер «Наваждение» и в комедию «Чудеса в Решетове», где Татьяна появилась в образе русалки. 2008 год принес артистке работу в историческом боевике «Под ливнем пуль», что позволило ей поработать в паре с Кириллом Плетневым. В 2007 году Арнтгольц уже снималась у самого Андрея Кончаловского в обличительной драме «Глянец», для роли в которой актрисе пришлось появиться в кадре топлесс. В этом же году на экраны вышел сериал «И все-таки я люблю...» с ее участием, вскоре побивший все рейтинги по просмотрам. Еще одна знаковая для карьеры актрисы роль случилась в 2012 году в популярном сериале «Ласточкино гнездо». Сейчас у Татьяны Арнтгольц далеко идущие планы, которые охватывают довольно длительный промежуток времени, вплоть до 2016 года. Актриса продолжает сниматься в дорогостоящих сериалах и работает на театральной сцене.
