Nato a Venezia nel 1968, Domiziano Arcangeli fu 'scoperto' nel 1979 dal celebre fotografo Helmut Newton, a Cortina D'Ampezzo, dove viveva da bambino. Newton lo fotografò nel 1980 a Berlino, e successivamente anche a Montecarlo, per una serie di servizi fotografici che allora fecero scalpore e sollevarono polemiche, considerata la giovane età del modello.
Le foto tuttavia contribuirono a far notare Domiziano, che dopo alcuni provini a Cinecittà, iniziò a lavorare nel cinema, a teatro e in televisione a soli dodici anni, nel 1980.
Da allora ha recitato in oltre cento film, tra cui si ricordano Il buon soldato di Franco Brusati - con Arcangeli nei panni dell'infido e morboso nipotino di una folle signora milanese - che fu presentato anche anche a Venezia, nell'82, quindi Il ragazzo di Ebalus (1984), un dramma incentrato su terrorismo e droga diretto da Giuseppe Schito, e nel quale recitò con Therese Ann Savoy ed Ennio Fantastichini. Arcangeli ha preso parte anche ad una serie di commedie di Sergio Martino e Giorgio Capitani, alcuni film erotici di Joe D'Amato e Tonino Valeri (come Senza scrupoli, e Penombra con Paola Senatore, entrambi dell'86, ma anche Paprika di Tinto Brass ed Estasi, con Ornella Muti) e diversi cult del cinema di genere come Il fantasma di Sodoma di Lucio Fulci, Demoni 3 di Umberto Lenzi, L'urlo della verità di Stelvio Massi, lo sconvolgente Black Sunday di Aldo Lado.
Ai cult già citati, Arcangeli alterna anche le collaborazioni con registi giovani e impegnati come Gabriella Rosaleva che lo dirige in Viaggio in Italia, per la Rai, e più avanti in Storia di un ufficiale accanto a Moni Ovadia, Scene di Boheme di Romeo Costantini ma anche quelle con autori affermati come Liliana Cavani per Francesco e Federico Fellini per Intervista, nel quale fece un ruolo breve, ma significativo.
Dopo alcune esperienze nel cinema indie e con il network MTV, Zalman King lo vuole tra i protagonisti del trasgressivo ChromiumBlue (2001), dal quale viene ricavata anche una lunga serie televisiva con Shane Brolly, Ian Abercrombie, Lucas Babin e Summer Altice. Dal 2004, dopo Sin's Kitchen - anche questo un film targato Showtime - Arcangeli approda a ruoli diversi, più complessi e adulti, e soprattutto ruoli di bad guy, in film come Samurai Avenger: The Blind Wolf di Kurando Mitsutake (premiato a Fantasporto e Lisbona, oltre che al Fantasia di Montreal) dove accanto ad Amanda Plummer interpreta il duro e folle, Nathan Flesher, ma appare anche in commedie come Bruno, accanto Sacha Baron Cohen e Still Waiting con Justin Long, Adam Corolla e Luis Guzman.
A teatro inizia con Gli amanti dei miei amanti, sono tutti miei amanti! di Giuseppe Patroni Griffi e prosegue con Assassinio nella Cattedrale di Eliot, e successivamente con altri lavori di Aldo Trionfo, Mauro Bolognini, Giancarlo Sepe, Claudia Giannotti, Rita Tamburi, Roberto Biondi, Hossein Taheri, sino ad una lunghissima tournee col regista russo Lev Dodin, nella metà degli anni '90. Proprio quando si trova a New York, per lo spettacolo Off Broadway diretto da Jonathan Miller nel 1998, Tea and Sympathy, Arcangeli, che ha sia un passaporto Italiano che uno americano (la sua famiglia è anche di origine americana) decide di trasferirsi definitivamente a Los Angeles, dove negli anni precedenti, aveva già iniziato a lavorare come modello ed in alcuni film minori.
Nel 2009 ha fondato la Empire Films, Inc. con sede a Beverly Hills (dove vive con i due figli Skyler e Thor) attraverso la quale produce il thriller sci-fi Virus X, nel quale recita accanto a Sybil Danning e The Ghostmaker di Mauro Borrelli, che lo vede impegnato sia come produttore esecutivo che di interprete, nel ruolo di Marcus. Dopo essere stato presentato al Festival di Taormina, The Ghostmaker esce nelle sale italiane il 4 gennaio 2013. Sempre nel 2013 è prevista l'uscita di Wrath of the Crows (Il patto dei corvi) di Ivan Zuccon.
2012 Produzione, Recitazione
2009 Recitazione
2009 Produzione, Recitazione
1989 Recitazione