Derya Arbaş eski Türkiye Güzeli ve oyuncu Zerrin Arbaş ile Apaçi kökenli Amerikalı oyuncu Dehl Berti'nin kızı olarak dünyaya geldi. 1974'te annesi Zerrin Arbaş'ın oynadığı "Battal Gazi'nin Oğlu" adlı filmde annesinin çocukluğunu oynadı. Uzun bir süre Amerika'da yaşadıktan sonra 15 yaşında iken "Kuyucaklı Yusuf" (1985) filminde oynamak için Türkiye'ye geldi. 1985-1986 arasındaki kısa sürede bir çok filmde rol aldı. Türkiye'de ilk kez geniş kitlelerce tanınması Playmen adlı derginin ilk sayı kapak güzeli olmasıyla olmuştur. 1994'te Atıf Yılmaz'ın "Gece, Melek ve Bizim Çocuklar" filminde başrol oynadı. Amerika'da "Hang Your Dog in the Wind" (1997) filminde oynadı. 2000'lerde Türkiye'ye kesin dönüş yaptı. 2001'de Kerem Alışık ile "Günah" dizisinde oynadı. 16 Ekim 2003'te dedesi Avni Arbaş vefat edince cenaze töreni için Amerika'dan Türkiye'ye geldi. Cenaze sonrası 20 Ekim'de Los Angeles'taki evine döndü. Türkiye'ye dönmeyi planlayan Arbaş, 15 gün içinde dedesinin evine yerleşecekti; ancak 22 Ekim'de geçirdiği kalp krizi sonrası yaşamını yitirdi.