Laurence Arné naît à Angoulême le 4 février 1982. Dès l’adolescence, elle développe ses facultés artistiques à travers la pratique de la danse et du piano. Suite à l’obtention d’un diplôme en chorégraphie artistique, la jeune fille étudie dans plusieurs écoles de théâtre.
En 2006, Alexandre Delimoges, qui dirige l’Ecole de One Man Show où Laurence a pris des cours, détecte en elle un certain talent et met en scène son premier spectacle, Quelle conne. À cette occasion, c’est Gérard Sibelle qui la remarque et la fait rentrer dans la troupe de Juste Pour Rire. La carrière de Laurence Arné prend alors un tournant décisif puisque Dominique Farrugia devient son producteur en 2008. Ses spectacles remportant un vif succès, Laurence Arné décide de s’essayer à un autre terrain de jeu : le cinéma.
En 2010, elle débute dans L’amour c’est mieux à deux de Dominique Farrugia, incarnant le personnage de Claudine aux côtés de Clovis Cornillac, Manu Payet et Laurent Lafitte. Avec ce dernier, elle partage l’affiche du film Moi, Michel G., milliardaire, maître du monde de Stéphane Kazandjian. Viennent ensuite les longs-métrages Dépression et des Potes en 2012 avec Fred Testot et Jonathan Lambert et À coup sûr en 2014 de Delphine de Vigan, qui confirment ses talents comiques et dramatiques.
Côté vie privée, elle a un fils prénommé Raphaël né en 2012. En mai 2021, Dany Boon officialise sa relation avec l'actrice, lors d’une interview accordée à RTL.