Il s’engage en politique dès l’âge de 17 ans en adhérant au Parti républicain ainsi qu’au Mouvement des jeunes giscardiens. Il devient membre du bureau politique de ce dernier en 1983.
En 1994, il devient adhérent direct de l’Union pour la démocratie française (UDF), persuadé qu’il fallait un parti unifié au côté du RPR. Il est membre du conseil national de l’UDF de 2001 à 2004, mais il le quitte après le premier tour de l’élection présidentielle de 2007, en désaccord avec les choix de François Bayrou.
Il est élu aux élections municipales de 1995 sur la liste divers droite d’Olivier de Chazeaux et devient adjoint au maire chargé des affaires économiques. Président de la section UDF de Levallois, il crée en 1997 son association locale, Agir ensemble pour Levallois (AEL). En désaccord avec le maire, il quitte la majorité municipale en 1999, mais continue à siéger au conseil municipal jusqu’en 2003.
Arnaud de Courson se présente pour la première fois comme tête de liste à Levallois à l’élection municipale de 2001.
En mars 2011, il est candidat dans le canton de Levallois-Perret-Sud face à l’adjointe au maire, Isabelle Balkany. Il remporte alors l’élection avec 55,95 % des voix au second tour. Indépendant, il soutient la politique de la majorité départementale conduite par Patrick Devedjian.
En février 2013, Arnaud de Courson annonce sa candidature à l’élection municipale de mars 2014 à Levallois-Perret. La liste qu’il conduit obtient 32,36 % des voix (face à celle de Patrick Balkany) et huit élus au conseil municipal.
En décembre 2014, il se déclare candidat divers droite aux élections départementales des Hauts-de-Seine dans le nouveau canton de Levallois-Perret, en binôme avec Frédérique Collet, sa suppléante aux élections cantonales de 2011. Ils sont soutenus par Jean-Christophe Fromantin, maire UDI de Neuilly-sur-Seine. Ils sont élus conseillers départementaux au second tour, en obtenant 53,29 % des suffrages face aux deux candidats soutenus par Les Républicains et Patrick Balkany.
Le 1er mars 2016, Patrick Balkany est condamné à payer 1000 € de dommages et intérêt à Arnaud de Courson pour diffamation.
Arnaud de Courson est désormais votre candidat pour les élections législatives de 2017 en étant investi par le parti des Républicains.