Arvo Viitanen saavutti 29-vuotiaana ensimmäisissä arvokisoissaan, Falunin MM-hiihdoissa 1954, kolme mitalia. Hän sai hopeaa 15 kilometrillä 11 sekuntia toiselle Evon Metsäpoikien hiihtäjälle, Veikko Hakuliselle hävinneenä ja pronssia 50 kilometrillä voitettuaan Norjan Martin Stokkenin yhdeksällä sekunnilla. Viestissä Viitanen hiihti kolmannen osuuden Suomen kultaa voittaneessa joukkueessa. Hän hiihti osuudellaan välillä harhaan ja suksikin irtosi, mutta hän saapui silti vaihtoon ensimmäisenä. Ilman mitalia hän jäi vain 30 kilometrillä sijoittuessaan kahdeksanneksi.