Арво Валтон родился 14 декабря 1935 года в поселке Мярьямаа Раплаского уезда.

В 1940 году он и его родители были депортированы в Сибирь в Новосибирскую область. Только в 1954-м ему было разрешено вернуться на территорию Эстонии. С 1954 по 1959 год Валтон учился в Таллиннском политехническом институте на факультете химии и горного дела, получил специальность горного инженера.

С 1959 по 1961 год Валтон работал на химическом комбинате в Маарду, с 1961 по 1968 год - на заводе по выпуску измерительных приборов в Таллинне. Он также проходил заочное обучение на сценариста в Москве. Уже в 1960 году он начал писательскую деятельность. В 1965-м вступил в Союз писателей Эстонии, в котором с 1989 по 1992 год был заместителем председателя.

С 1968 по 1975 год занимался только творчеством. Впоследствии работал на киностудии "Таллинфильм".

В 1980 году подписал "Письмо сорока" - открытое письмо 40 представителей эстонской интеллигенции и культуры, призывавших советские власти уважать эстонские язык и культуру, а также остановить русификацию республики.

Валтон активно участвовал в восстановлении независимости, был членом Конгресса и Комитета Эстонии.

С 1992 по 1995 год Валтон был депутатом Рийгикогу от Isamaa. Был членом Isamaa с 1994 по 2014 год. В 2014-м вступил в Свободную партию и оставался в ней до своей смерти.

Валтон написал около 60 книг (романы, рассказы, стихи, сказки, киносценарии, пьесы и либретто). Автор сценария эстонского культового фильма "Последняя реликвия" (1969). Многие книги Валтона переведены на русский язык.

В 2024 году Валтон получил государственную премию за дело всей жизни в сфере культуры.

Наиболее известные произведения Валтона - "Восемь японок", Вестник"
"Двери скрипят по ночам", "Пути сходятся в вечности", "Мустамяэская любовь", "Старые счеты", "По стране оболов", "Принцесса времени", "Вишневая ветка", "Лекарь", "Маарьямааская легенда", "Старец из озера Юлемисте", "Ливонский Ганнибал, или День жизни Иво Шенкенберга", "Сказ о Петре и Карле: из истории Северной войны в Тартумаа".