Nascut la Bucuresti, intr-o familie de artisti, tatal sau fiind cunoscutul regizor de opera Anghel Ionescu Arbore, a studiat de mic pianul, dar in cele din urma a urmat cursurile Institutului de Arhitectura “Ion Mincu” din capitala, specializandu-se in scenografie.
Perfectionandu-se apoi in S.U.A la Universitatea din Columbia, a inceput o intensa cariera in decursul careia a colaborat cu majoritatea teatrelor lirice si dramatice din tara, abordand in acelasi timp si scenografia de televiziune dar si cea specifica prezentarilor de moda si light design-ul.
A debutat ca scenograf de teatru liric cu opera “Olandezul zburator” de R. Wagner, pentru ca din 1990 cand a devenit angajat al Operei Nationale din Bucuresti, unde a detinut in perioada 2005-2012 si functia de director general, sa semneze scenografiile unor spectacole precum “Lohengrin” de R.Wagner, “Carmen” de G.Bizet, “Ariadna la Naxos” de R.Strauss, “Oedip” de G. Enescu, “La Traviata”, “Simon Boccanegra” si “Un bal mascat” de G. Verdi, “Madama Butterfly” de G. Puccini s.a.
Recompensat cu numeroase premii pentru activitatea sa, Catalin Ionescu Arbore a semnat scenografia si pentru spectacole de opereta, musical sau teatru dramatic.