Лотар фон Арно де ла Перьер поступил на службу в Императорские военно-морские силы Германии в 1903 году и начал свою карьеру на линейных кораблях «Курфюрст Фридрих Вильгельм», «Шлезиен», «Шлезвиг-Гольштейн». В 1911—1913 годах он проходил службу в качестве минного офицера на лёгком крейсере «Эмден». После начала Первой мировой войны Арно де ла Перьер служил адъютантом адмирала Гуго фон Поля в Берлине.
После мобилизации он некоторое время проходил службу в военно-морской авиации. Его не допустили к полётам и перевели в подводный флот. После прохождения курса обучения в городе Пула в 1915 году Лотар фон Арно де ла Перьер на поезде отправляется на средиземноморский театр военных действий и получает под своё командование подводную лодку U-35 типа U-31, сменив на этом посту Вальдемара Кохамеля. На этой лодке фон Арно совершил 14 боевых походов, потопив 189 судов водоизмещением 446 708 брт. При этом, он всегда действовал в рамках призового права: судно останавливалось предупредительным выстрелом, досматривалось, при наличии запрещённых грузов весь экипаж эвакуировался на шлюпках в направлении берега, а судно уходило на дно в результате артиллерийского огня или подрыва специальными зарядами. Такое поведение принесло ему уважение со стороны британцев, и фон Арно, в отличие от многих менее результативных своих коллег, не был включён Великобританией в список военных преступников.
21 июня 1916 года U-35 нанесла визит в испанскую Картахену, где фон Арно передал королю Испании дону Альфонсо письмо от германского кайзера Вильгельма с благодарностью за гуманное отношение к немецким беженцам.
В мае 1918 года фон Арно отбывает на поезде на новое место службы и, как один из результативнейших подводников германского флота, получает новейшую крейсерскую лодку U-139, на которой топит ещё пять судов суммарным водоизмещением 7 008 брт.
После окончания войны фон Арно остаётся в жестоко поредевших рядах военно-морского флота Германии. В 1920-х годах он служит навигационным офицером на пре-дредноутах «Ганновер» и «Эльзасс», а также совершает заграничные походы в качестве капитана нового германского крейсера «Эмден». В 1931 году он получает звание капитана 3-го ранга (корветен-капитан) и выходит в отставку. C 1932 по 1938 год работает преподавателем в военно-морской академии в Турции.
В 1939 году Лотар фон Арно де ла Перьер вновь призван на военную службу. С марта 1940 года он служил морским комендантом Данцига, пока не был направлен на должность морского коменданта в Бельгию и Нидерланды. Произведённый в чин контр-адмирала, фон Арно становится комендатом Бретани, а затем и всего западного французского побережья. 1 февраля 1941 года его производят в чин вице-адмирала. Вскоре после назначения командиром южным морским театром военных действий, Лотар фон Арно де ла Перьер погиб в авиакатастрофе: 24 февраля самолёт, на котором фон Арно направлялся на переговоры с правительством Виши, разбился при взлёте с аэродрома в Ле-Бурже. Знаменитый подводник был похоронен в Берлине на старинном Кладбище Инвалидов (нем. Invalidenfriedhof), на котором покоятся многие известные германские военные деятели.
Такой результат не превзойдён никем до сих пор.