Ortaöğrenim sıralarında, gençlik kuruluşlarına katılarak kültür ve yayın faaliyetine başladı (Hüseyin Abduş ile beraber çıkardığı dergi "Yeşlik Tanı").
1917' de askere alındı, 1919' da yaralı olarak Uzakdoğu'ya nakledildi. 1920' de Harbin'e (Çin) geldi. Burada, Kazan Türklerinin teşkil ettiği koloni içinde lise öğrenimini tamamladı.
Yine kültür faaliyetine devam etti (arkadaşları ile kurdukları "İl Küngli" derneği, çıkardıkları "Yırak Şark" dergisi).
1922' de yüksek öğrenim için Almanya'ya gitti. Berlin'de Kuzey Türkleriyle edebî ve kültürel çalışmalarını sürdürdü. 1927' de Berlin Üniversitesi "Felsefe Fakültesi"ni bitirdi. Berlin "Şark Dilleri" mektebine "Kuzey Türkçesi" öğretim görevlisi oldu.
Sonra, Prusya İlimler akademisi ilmî yardımcılığına tayin edildi. 1931' de "doçent" oldu. 1933' de İstanbul üniversitesine "profesör" olarak davet edildi. 1964' de İstanbul'da vefatına kadar bu vazifede kaldı.
1949-50 ders yılında misafir profesör olarak Londra Üniversitesi, "Şark Dilleri" mektebinde ders verdi. 1958' de "ordinaryüs profesör" oldu. 1943-50 yılları arası Türkiyat Enstitüsü müdürlüğünde bulundu. Kuruluşundan beri "İslâm Ansiklopedisi" yazı kurulunda çalıştı.
"Ural-Altay" cemiyeti üyesi ve "Milletlerarası Şark Tedkikleri" cemiyetinin kurucularındandır. "Türk Kültürünü Araştırma" enstitüsünün de kurucuları arasındaydı. Vasiyeti üzerine vefatından sonra, kitapları ve eserleri bu enstitüye vakfedildi.
30 yılı aşkın öğretim hayatında modern Türkoloji'nin öncülüğünü yapan Arat, hocası prof. Bang'ın "Mukayeseli Türk Dili Araştırmaları" sistemini Türkiye'ye getirdi. Türk şivelerini ve Türkçenin tarihî gelişme seyrini çok iyi bilirdi.
Başlıca eserleri : "Uygurlarda Tababet (1930, 32)", "Oğuz Kağan Destanı (W. Bang ile beraber, 1936)", "Türkçe Turfan Metinleri (W. Bang ve A. von Gabain ile beraber (1934, 36)", "Vekayi Babür'ün Hatıratı (1943, 46)", "Kutadgu Bilig (metin 1947, tercüme 1959)", "Atabetü'l hakayık (1951)", "Türk Şivelerinin Tasnifi (1953)", "Eski Türk Şiiri (vefatından sonra çıktı, 1965)".
