אריה ברנשטיין נולד בעיר העתיקה בירושלים, בנם של יוספה ויהושע הכהן ברנשטיין, יליד חברון. עוד בראשית ילדותו עברו הוריו ליפו ולאחר מכן לרמלה, שם החזיק אביו את ה"חאן", תחנת עגלות. למד בבית הספר למל בירושלים. לאחר מכן עבד ביקבי ראשון לציון ובחקלאות והיה מהעגלונים היהודים הראשונים ביפו ואחר כך בתל אביב. ב-1912 נישא לנחמה בת צבי גינצבורג. עם פרוץ מלחמת העולם הראשונה גורש עם אשתו ובנו מארץ ישראל למצרים בגלל אזרחותו הרוסית. באלכסנדריה היה מראשוני המתנדבים לגדוד נהגי הפרדות היהודי ונלחם במסגרתו בגליפולי. אבשלום פיינברג, שהגיע ב-1916 למצרים, גייס אותו למחתרת ניל"י, ובמסגרתה פעל ברנשטיין להעברת כסף וכלי נשק ליהודים בארץ ישראל ולקבלת מידע מהם, מידע שהועבר לבריטים. לאחר המלחמה היה מראשוני החוזרים לארץ עם הצבא הבריטי.