Urodził się w Warszawie, gdzie mieszkał do ukończenia liceum. Studiował na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor, a później na Uniwersytecie Południowej Kalifornii (USC) w Los Angeles. Po studiach rozpoczął pracę w Centrum NASA w Pasadenie, gdzie zaczynał jako inżynier, stopniowo awansując na stanowisko kierownika misji kosmicznych.

W trakcie swojej kariery w NASA Artur pracował nad statkami lecącymi na Marsa, Jowisza, Saturna, a także na asteroidy i komety. Przez ostatnie 15 lat był kierownikiem sześciu misji kosmicznych, a ostatnio dowodził misją lądowania na komecie. Obecnie planuje nowe misje dla NASA, które będą realizowane w następnych 10 latach.

Artur Chmielewski jest synem popularnego autora komiksu „Tytus, Romek i A’Tomek”. Poza pracą zawodową od wielu lat udziela się społecznie. Pracuje m.in. w organizacji Duzi Bracia i Duże Siostry (Big Brothers and Big Sisters), która zajmuje się pomocą dla biednych dzieci z domów bez ojca lub matki. Ponadto lubi grać w tenisa i marzy o wspaniałym polskim programie kosmicznym.