Arenas gjorde VM-debut i roadracing i Moto3-klassen i Valencias GP 2014. Säsongen 2015 kom han tvåa i juniorvärldsmästerskapen i Moto3. Säsongen 2016 gjorde Arenas inhopp som wildcard på Mahindra innan han fick köra andra halvan av säsongen för Peugeot MC Saxoprint Han körde tolv race och slutade på 35:e plats i VM. Roadracing-VM 2017 körde Arenas en Mahindra för Pull&amp;Bear Aspar Mahindra Team. Han kom på 26:e plats i VM. Arenas stannade i samma team säsongen 2018, men de körde då med KTM-motorcyklar. Arenas tog sin första Grand Prix-seger 20 maj 2018 i Frankrikes Grand Prix. Han vann också Australiens Grand Prix och kom på nionde plats i VM. Arenas fortsatte hos Aspar 2019 och tog tre pallplatser med segern i Thailands Grand Prix som höjdpunkt, men hade en ojämn säsong och kom på elfte plats i VM. Roadracing-VM 2020 stämde allt och Arenas blev världsmästare i Moto3. Han vann tre av de fyra första deltävlingarna och lyckades hålla undan för konkurrenterna resten av säsongen.