Desiderio Arnaz naît à Cuba le 2 mars 1917. Son père est le maire de Santiago. Son grand-père est un des fondateurs de Rhum Bacardi. La famille s'exile en Floride lors de la révolution de 1933, dirigée par Batista.

Le jour, Desi travaille à nettoyer des cages d'oiseaux, le soir, il joue de la musique. Il est engagé par Kavier Cugat pour jouer de la guitare. Quelques mois plus tard, Desi forme son propre orchestre, le Desi Arnaz Orchestra.

En 1939, Desi Arnaz se retrouve à Broadway dans la pièce « Too Many Girls ». En 1940, la pièce est adaptée pour le cinéma. Arnaz se rend à Hollywood pour jouer dans le film. Il y rencontre Lucille Ball, la vedette du film. Ils se marient la même année.

En 1950, le couple forme la société de production « Desilu ». L'année suivante, ils créent la célèbre comédie hebdomadaire « I Love Lucy ». La série garde l'affiche jusqu'en mai 1957.

En 1959, il produit « The Intouchables ». On raconte que la mafia de Chicago aurait songé à l'exécuter, mais se serait ravisée.

Arnaz est un coureur de jupons et a des problèmes d'alcool. Le couple divorce en 1960, mais ils demeurent de grands amis. Arnaz vend sa part de Desilu à Lucille Ball en 1962.

Desi Arnaz décède en Californie d'un cancer du poumon le 2 décembre 1986.

Mariages : Lucille Ball (1940-1960), Edith Mack Hirsch (1963-1985). Disi et Lucille ont eu deux enfants.