В РККА с 1939 года. Окончил 1-е Московское Краснознаменное артиллерийское училище имени Л. Б. Красина в конце 1941 года. Принимал участие в Параде на Красной площади 7 ноября 1941 года. На фронте — с марта 1942 года на Калининском фронте, с сентября 1943 года — на Воронежском фронте. В качестве боевого офицера гвардейских миномётных частей (ГМЧ) Калининского, Степного, Воронежского, 1-го и 2-го Украинских фронтов участвовал в сражениях Великой Отечественной войны сначала в должности начальника разведки гвардейского миномётного дивизиона, командира батареи, заместителя командира дивизиона, а затем помощника начальника штаба полка 17-го Гвардейского миномётного полка. Дважды участвовал в форсировании Днепра. Приказом ВС Воронежского фронта № 28/н от: 09.10.1943 года пом. начштаба 17 ГМП гвардии старший лейтенант Арбатов награждён орденом Красной Звезды за оказание помощи огнём реактивных минометов при взятии деревень Гусаки и Пилипенки в сентябре 1943 года. В 1944 году был демобилизован как инвалид Отечественной войны 2-й группы.