1995 leitete Arbour eine Kommission zur Untersuchung der Haftbedingungen in kanadischen Gefängnissen. Ab 1996 war sie – als Nachfolgerin des Südafrikaners Richard Goldstone – Chefanklägerin der beiden Ad-hoc-Tribunale ICTY, zuständig für die Verfolgung schwerer Verbrechen während des Jugoslawienkriege, und ICTR, zuständig für die Verfolgung des Völkermords in Ruanda. Am 15. September 1999 wechselte sie an den Obersten Gerichtshof von Kanada, um eine der neun Richter dieses Gerichtshofs zu werden. Im Jahr 2004 trat sie das Amt ihres Vorgängers Sérgio Vieira de Mello als UN-Hochkommissar für Menschenrechte an, der im Sommer 2003 bei einem Anschlag auf das UN-Hauptquartier in Bagdad ums Leben gekommen war.