В галло-римскую эпоху город быстро развивался и стал одним из региональных центров ремесел и торговли.

Жители Арраса были обращены в христианство в конце IV в. св. Диогеном, который был убит в 410 г. во время нападения варваров на город. В 451 г. город был разрушен гуннскими племенами под предводительством Атиллы. Затем в ходе наступления с востока германского племени франков Аррас оказался в составе Франкского королевства Меровингов.

В VI в. в городе было организовано епископство, а столетие спустя св. Ведает основал аббатство, которое во время правления франкских королей из династии Каролингов превратилось в богатое бенедиктинское аббатство Св. Ведаста.

В IX в. Аррас неоднократно подвергался нападениям викингов (норманнов), особенно большие разрушения они нанесли городу в 881 г.

При Каролингах Аррас был столицей графства Артуа, но в 932 г. стал принадлежать графам Фландрским, передававшим его по наследству своим потомкам.

Шерстяная промышленность здесь стала развиваться с конца XI в. и оставалась ведущей отраслью производства в течение всего Средневековья.

В эту же эпоху Аррас был разделен на две части: городок, зависевший от епископа, и город, принадлежавший графу Фландрии. Городской замок был резиденцией наместника, представлявшего интересы графа в Аррасе. Именно в эту эпоху жители Арраса организовали городскую коммуну, которая в период правления графа Фландрии Филиппа Эльзасского (1168–1191) получила статус города.

В 1180 г. Филипп Эльзасский выделил Аррас с округой (Артуа) в качестве приданого для своей племянницы Изабеллы Геннегау при её бракосочетании с французским королём Филиппом II Августом. В том же году французский король предоставил городу коммерческую хартию, в результате чего Аррас стал важным центром международного банковского дела и торговли.

В 1190 г. Изабелла Геннсгау умерла, а на следующий гол по договору Артуа, как и весь современный департамент Па-де-Кале, вошёл в состав королевского домена (личного владения короля Франции), а город Аррас перешёл под управление короля Франции. Граф Фландрии Бодуэн IX в 1196 г. безуспешно пытался отвоевать Артуа. Тем не менее по заключённому 2 января 1200 г. договору в Перонне Артуа был передан назад в состав Фландрии.

Катакомбы Арраса

В начале XIII в. между Францией и Фландрией, которую поддержали Англия и Германия, разразилась война, закончившаяся разгромом англо-фламандско-немецкой коалиции 27 июля 1214 г. в битве при Бувине. В апреле 1226 г. между Фландрией и Францией в Мелюне был заключён договор, по которому Артуа вместе с Аррасом вошёл в домен короля Франции.

В 1237 г. король Франции Людовик IX Святой сделал Артуа графством и отдал в ленное владение своему брату Роберту I Храброму, а Аррас стал столицей графства. В дальнейшие 150 лет город наследовали потомки Роберта I.

В 1382 г. Аррас перешел от графини Артуа к графу Фландрии Людовику II Мальскому, а после его смерти — его дочери Маргарите III, которая ещё в 1369 г. вышла замуж за герцога Бургундии Филиппа II Смелого (1342–1404).

Таким образом, Аррас вместе с графством Артуа оказался в составе Нидерландских владений Бургундского дома. Получив Аррас, герцог Филипп Смелый подтвердил все городские льготы и привилегии, и подобную клятву давали все последующие герцоги Бургундии, являвшиеся одновременно и графами Артуа.

Благодаря шерстяной промышленности Аррас приобрел международную славу и значительное богатство от широкой торговли шерстяными тканями по всей Европе. Гобелены из Арраса были известны в Италии под названием arrazi и в Англии просто под названием «аррас». В краковском Вавеле находится большая коллекция гобеленов из Арраса эпохи Ренессанса. По легенде, у Чингисхана также были гобелены из Арраса. Богатство и благосостояние Арраса способствовали тому, что город стал важным культурным центром всего региона.

21 сентября 1435 г. в Аррасе состоялась международная конференция, ставшая поворотным пунктом в истории Столетней войны между Англией и Францией. Аррасский мир положил конец английским надеждам на овладение Французским королевством, предопределив исход войны на её заключительном этапе.

Во время правления герцогов Бургундских в городе произошло ещё одно важное событие, довольно зловещего характера. В 1461 г. началась невиданная по масштабам Аррасская охота на ведьм, ужаснувшая даже средневековое общество и прекращённая прибытием герольда герцога Бургундского.

После гибели 5 января 1477 г. в битве при Нанси герцога Бургундии Карла Смелого войска Людовика XI Французского заняли графство Артуа, а в Аррасе расположился французский гарнизон. Некоторое время спустя злоупотребления и бесчинства, которые творил в Аррасе от имени короля наместник Оливье ле Деем, вызвали сильное возмущение населения, которое восстало и прогнало гарнизон.

После этого король Людовик XI взял город приступом и приказал разрушить до основания городские стены. Затем он стал высылать богатых аррасцев в различные места Франции, заменяя их на семьи «хозяйственных людей» из Парижа, Тура, Руана, Орлеана, Реймса, Суассона и других французских городов. Само название города Аррас было заменено на Франшиз.

После того как королём Франции стал Карл VIII, он разрешил изгнанным аррасцам возвратиться и вернул городу его бывшие привилегии. Тем не менее переворот, совершённый в 1479 г. Людовиком XI, практически уничтожил технику производства гобеленов, а все позднейшие попытки её восстановить закончились неудачей.

23 декабря 1482 г. Нидерландские Генеральные штаты заключили с королём Франции Аррасский договор, по которому Аррас вместе с Артуа закреплялся за Францией.

В 1493 г. по договору в Санлисе графство Артуа было передано Габсбургам, и Аррас таким образом оказался в составе принадлежавших им Нидерландов.

В XVI — первой половине XVII в. Франция неоднократно и безуспешно пыталась вернуть себе Артуа.

В ходе развернувшейся в Испанских Нидерландах национально-освободительной борьбы против испанского господства Аррас не переставал находиться во власти волнений и народных бунтов. Но к концу 1570-х гг. происпански настроенное дворянство, городской патрициат, бюргерство и купечество южных католических провинций Нидерландов склонилось к поддержке Испании. В январе 1579 г. в Аррасе их представители подписали соглашение о неприкосновенности католицизма и сохранении власти Филиппа II над Нидерландами. Это соглашение («Аррасская уния») было ратифицировано штатами южных областей Нидерландов, в том числе и Артуа. В ответ представители протестантских провинций в том же году заключили «Утрехтскую унию» о продолжении борьбы с Испанией, а в 1581 г. Филипп II был объявлен низложенным в северных провинциях Нидерландов.

В преддверии Великой французской революции в апреле 1789 г. во Франции были проведены выборы в Генеральные штаты, не собиравшиеся с 1614 г. На них депутатом от третьего сословия был избран уроженец Арраса Максимилиан Робеспьер, ставший впоследствии лидером революционных якобинцев и до своей казни в июле 1794 г. являвшийся фактическим диктатором страны.

Во время Французской революции Аррас стал столицей префектуры Па-де-Кале. В 1791 г. администратором департамента Па-де-Кале был назначен Огюстен Робеспьер — младший брат Максимилиана.

В начале XIX в. введённая Наполеоном континентальная блокада Англии способствовала развитию в Аррасе хлопчатобумажной промышленности и внедрению в сельском хозяйстве сахарной свеклы, заменившей тростниковый сахар из бассейна Карибского моря. Тогда Аррас стал важным центром разведения и обработки сахарной свеклы.

Во второй половине XIX в. экономическое развитие Арраса во многом было связано с развитием угледобычи. Однако, несмотря на своё динамичное развитие, Аррас не пережил промышленной революции в собственном смысле слова, да он никогда и не был промышленным городом, как соседний Лилль, например, а оставался в ту эпоху прежде всего городом просвещения и культуры. Город сильно пострадал во время Первой мировой войны, поскольку находился всего в 10 км от линии фронта. Война привела к полному разрушению его инфраструктуры. После войны Аррас восстановили в прежнем виде.