Na de Parijse Februarirevolutie van 1848 drong Arnim bij Frederik Willem aan op hervormingen en het volgen van een de Duits-nationale politiek en wel in een leidende positie. Hij was vervolgens, omdat de koning zich gedwongen zag liberalen aan te stellen, van 29 maart tot 19 juni 1848 minister van Buitenlandse Zaken in het kabinet van Ludolf Camphausen. Vervolgens werkte hij bij het Frankfurter Parlement mee aan het overleg over de Duitse grondwet. Van 1849 tot 1851 was hij lid van de Eerste Kamer, waar hij de reactionaire politiek bestreed. Naar aanleiding van zijn vlugschrift "Zur Politik der Konterrevolution in Preußen" werd hij als criticus 1852 veroordeeld tot een boete van 200 taler. Deze veroordeling zorgde ervoor dat zijn klein-Duitse denkbeelden algemeen bekend werden.