1999年東京都出身。東京藝術大学音楽学部を特待奨学生として在籍したのち、首席卒業。ローザンヌ高等音楽院卒業。
NHK交響楽団、読売日本交響楽団、ローザンヌシンフォニエッタ、アルメニア国立交響楽団、マカオ管弦楽団、東京交響楽団、東京フィルハーモニー交響楽団、新日本フィルハーモニー交響楽団、東京シティ・フィルハーモニック管弦楽団、群馬交響楽団、関西フィルハーモニー管弦楽団、大阪交響楽団、大阪フィルハーモニー交響楽団、セントラル愛知交響楽団、仙台フィルハーモニー管弦楽団、日本フィルハーモニー交響楽団、神奈川フィルハーモニー管弦楽団、藝大フィルハーモニア管弦楽団と共演。題名のない音楽会、NHKをはじめ、ラジオやメディアへも多数出演。2023、2024年度ロームミュージックファンデーション奨学生。
高崎芸術劇場T Shotシリーズより、デビュー盤「RIO ARAI in Concert」をリリース。
現在の使用楽器は、(株)日本ヴァイオリンより貸与の1837年製"J.F.Pressenda"。
これまでにジェラール・プーレ、永峰高志、澤和樹、山崎貴子、堀正文、玉井菜採、ジャニーヌ・ヤンセンの各氏に師事。エリザベート王妃音楽院にて、オーギュスタン・デュメイ氏の下、研鑽を積む。

幼少より有賀和子氏に師事。桐朋学園高校を卒業後、ザルツブルク・モーツァルテウム音楽大学、ハノーファー音楽大学において名教師ハンス・ライグラフ氏に師事。83年第32回ミュンヘン国際音楽コンクールで日本人初の優勝。サヴァリッシュ指揮バイエルン州立管と共演し、ミュンヘンでデビュー。ミュンヘン・シンフォニカ、フランクフルト放送響（現hr響）、ベルン響、チェコ・フィルの定期公演に出演。日本ではN響をはじめ、各オーケストラと共演。録音はシューマン・ピアノ全曲録音他多数。07年秋、シューマン・ピアノ全曲録音完成記念コンサートを行う。「シューベルト ピアノ作品集６」が15年度レコード・アカデミー賞（器楽部門）、第70回文化庁芸術祭賞を受賞。08年から15年までシューベルトを中心としたリサイタルを開催。18年からはベートーヴェンを中心としたリサイタルを開始。
最新盤は「ベートーヴェン　ピアノ作品集２」（フォンテック）。
93年日本ショパン協会賞、94年横浜市文化賞奨励賞受賞。18年ジュネーヴ国際音楽コンクールの審査員も務めた。
現在、東京藝術大学教授、桐朋学園大学特任教授。