Uno de los principales pianistas brasileños, Arthur Moreira Lima tuvo su carrera marcada por la tentativa de superar la distinción entre la música erudita y la popular. Fue alumno de Lúcia Branco, que también fue profesora de Tom Jobim, y comenzó a estudiar piano a los seis años. Después de estudiar en Francia y en la Unión Soviética ganó el segundo lugar en el más prestigioso concurso internacional de piano del mundo, el Frederic Chopin, en Varsovia, en 1965. Entonces, desde Viena, comenzó una brillante carrera de concertista internacional. Fue solista de la primera audición del Concierto n.º 1 de Heitor Villa-Lobos en Japón, Rusia, Austria y Alemania.
De regreso a Brasil, en la década de 1970, dio comienzo a la grabación de más de cincuenta discos (de los más de cien de toda su carrera) que cambiarían el conocimiento del gran público en relación con las obras instrumentales, eruditas y populares, brasileñas. Grabó Chiquinha Gonzaga, Pixinguinha, Noel Rosa, Villa-Lobos, Radamés Gnattali, Turíbio Santos, Paulo Moura, Elomar y Heraldo do Monte, entre otros nombres de la música instrumental brasileña. Especialmente reconocidos son sus trabajos de recuperación de la obra de Ernesto Nazareth y Francisco Mignone. En 1997 grabó obras del argentino Astor Piazzolla transcritas para piano.
En los últimos años, Arthur Moreira Lima se ha dedicado a ejecutar conciertos de piano en lugares populares como favelas, periferias de las ciudades, ciudades del interior brasileño y escuelas públicas; y ya ha realizado centenares de presentaciones. En estos conciertos se derriba la frontera entre lo popular y lo erudito: Pixinguinha convive con Beethoven, Nazareth con Mozart, sin ninguna diferencia de perfección, rigor o esmero por parte de este erudito pianista popular.
En 2010, el periodista Marcelo Mazuras lanzó O piano e a estrada, un reportaje biográfico sobre el pianista. El libro abarca la carrera de Moreira Lima y sus presentaciones en un camión-teatro, que recorrió 128.000 kilómetros llevando música erudita alrededor de 250 ciudades del interior de Brasil.