Ecrivain, scénariste, auteur, comédien et interprète de one man shows, Artus de Penguern débute sur grand écran dans Prends ton passe-montagne, on va à la plage (1982). On le retrouve par la suite aussi bien chez Maurice Pialat (Police) et Philip Kaufman (Henry & June, 1990) que dans des comédies beaucoup plus grand public (Lévy et Goliath, 1986).

Tout en multipliant les apparitions, il s'investit dans l'écriture et la réalisation de films. Après plusieurs courts-métrages teintés de burlesque et d'humour noir (Le Homard, Un bel après-midi d'été), il réalise en 2001 Grégoire Moulin contre l'humanité, se glissant au passage dans la peau d'un héros infortuné et naïf, pris dans une série de mésaventures toutes plus loufoques les unes que les autres. Entretemps, l'acteur poursuit sa carrière sous la direction, entre autres, de Jean-Pierre Jeunet en campant un écrivain raté et mélancolique dans Le Fabuleux destin d'Amélie Poulain.

S'il est un habitué des comédies (Saint-Jacques... La Mecque, L'Invité), il ne néglige pas pour autant les rôles plus graves comme dans L'Homme qui rêvait d'un enfant où il conserve, malgré tout, tendresse et malice. Souvent cantonné aux seconds rôles, il se distingue en 2008 dans Fool Moon et dans Agathe Cléry face à Valérie Lemercier.