Nascido em Lyon, Arthaud descobriu a psiquiatria já em 1830, durante um estágio no Hospital L' Antiquaille. Depois de três anos em Paris, junto a J.-P. Falret na Salpêtrière, defendeu em 1835 a sua tese "Da sede e da natureza das doenças mentais", e voltou a L' Antiquaille como adjunto de Bottex, a quem sucederia como médico-chefe em 1849. Faleceu por insuficiência cárdio-pulmonar, a 17 de março de 1883.
Em 1860, o ministério do Interior o enviara em missão a Morzine (Haute-Savoie), onde alastrava-se há três anos uma preocupante "epidemia de loucura religiosa", a fim de "descobrir a natureza desse mal". Arthaud concluiria que tratava-se de manifestações histéricas, alimentadas pela crença na possessão diabólica, muito difundida na região.