Nacido en Roma bajo el nombre de Maurizio Di Lorenzo y hermano de la también actriz Rossana Di Lorenzo, adoptó el apellido artístico Arena en homenaje a Anna Arena, con quien mantuvo una relación sentimental. Su reconocimiento se consolidó en la década de 1950 al encarnar al joven romano de origen humilde en la trilogía de Dino Risi compuesta por Poveri ma belli, Belle ma povere y Poveri milionari…