Nacido en Premià de Dalt (Barcelona) el 25 de abril de 2003, Arnau Martínez López es un defensa de 1,82 metros que puede actuar tanto como lateral derecho como en el centro de la zaga, destacando por su inteligencia táctica, capacidad para sacar el balón jugado y versatilidad para adaptarse a diferentes sistemas. Comenzó su formación en las categorías inferiores del FC Barcelona, posteriormente pasó por el CE Hospitalet y, todavía en edad cadete, ingresó en la cantera del Girona FC. Su progresión en Montilivi fue extraordinariamente rápida: después de pasar por el juvenil y el filial, debutó con el primer equipo el 17 de diciembre de 2020, con solo 17 años, en un encuentro de Copa del Rey frente a la Gimnástica Segoviana. Apenas unos meses después ya se había convertido en una de las grandes promesas del club catalán y comenzó también su trayectoria internacional con las categorías inferiores de España.

Arnau fue pieza fundamental en el ascenso del Girona a Primera División en 2022 y posteriormente se consolidó en LaLiga, participando activamente en el espectacular crecimiento deportivo del conjunto gerundense. Formó parte del Girona que terminó tercero en LaLiga 2023-24, logrando una histórica clasificación para la Champions League, competición en la que Arnau disputó cinco encuentros durante la temporada siguiente. Desde su debut acumuló 200 partidos oficiales con el primer equipo del Girona entre Segunda División, Primera, Copa del Rey, playoff de ascenso y Champions, llegando además a ejercer como capitán en 52 ocasiones. En su última temporada completa, la 2025-26, disputó 36 partidos oficiales, marcó 2 goles y repartió 3 asistencias. Su trayectoria también ha estado ligada a la selección española: fue internacional Sub-19 y Sub-21 y con esta última se proclamó subcampeón de Europa en 2023, formando parte de una generación que confirmó su condición de uno de los defensas jóvenes más interesantes del fútbol español.

El 26 de agosto de 2026, el Valencia CF anunció oficialmente su fichaje tras alcanzar un acuerdo con el Girona FC. Arnau, de 23 años, firmó un contrato para las cinco próximas temporadas, hasta el 30 de junio de 2031, convirtiéndose en una importante apuesta de presente y futuro para la defensa valencianista. Pese a su juventud, llega a Mestalla con una experiencia poco habitual para un futbolista de su edad: numerosas temporadas en el fútbol profesional, casi dos centenares de encuentros con el Girona, experiencia en Primera División y Champions League y una larga trayectoria con las selecciones inferiores españolas. Su competitividad, liderazgo, solvencia defensiva, buen manejo del balón y capacidad para desempeñarse tanto como lateral como central ofrecen al Valencia CF un futbolista polivalente y todavía con un amplio margen de crecimiento, que afronta en Mestalla el primer gran cambio de club de su carrera profesional.