Nos anos 60 começa a militar como socialista no Partido de Liberação Nacional (PLN) e, em 1972, é nomeado ministro do Planejamento pelo presidente José Figueres, posto em que se mantém até 1977. É eleito secretário-geral do PLN em 1979 e, em 1986, vence as eleições para a Presidência.
Herdeiro de uma alta dívida externa, toma medidas para sanear a economia do país, promovendo os ajustes necessários à privatização de empresas governamentais. Na época eclodem guerrilhas contra o governo em vários países da América Central.
Arias expulsa os guerrilheiros anti-sandinistas (os "contra") da vizinha Nicarágua, que usam o território da Costa Rica para operações militares, e desmantela campos de treinamento. Em 1987 propõe um plano de paz para os países da América Central que engloba o cessar-fogo entre os governos e as forças rebeldes e a anistia para os presos políticos.
Seus esforços resultam na assinatura de um acordo entre Guatemala, El Salvador, Honduras e Nicarágua, o que lhe vale o Prêmio Nobel da Paz de 1987. Em 1995 critica o Brasil por vender armas para o exterior. Em 1998 participa da elaboração do documento Agenda da Educação para o Ano 2000, a ser proposto aos governos latino-americanos, que determina um ensino básico de no mínimo 12 anos.