Nacida en Madrid, Arantxa Aguirre es doctora cum laude en Filología Española y ha publicado dos libros: Buñuel, lector de Galdós (Premio de Investigación Pérez Galdós 2003) y 34 actores hablan de su oficio (Ed. Cátedra, 2008).
Comienza su carrera profesional en el mundo del cine formando parte del equipo de dirección de Mario Camus, Basilio Martín Patino, Pedro Almodóvar, Carlos Saura o Luis G. Berlanga, entre otros.
Su primer largometraje como guionista fue Un instante en la vida ajena (2003), sobre las filmaciones realizadas por Madronita Andreu a lo largo del s. XX, un trabajo que se presentó en el Festival de Venecia y fue galardonado con el Premio Goya al Mejor Documental en 2004. Dos años más tarde filmó el largometraje Hécuba. Un sueño de pasión, estrenado en el Festival de San Sebastián y nominado al Mejor Documental en los Premios Goya.
En 2008 inició su fructífera relación con la danza al realizar Un ballet para el siglo XXI, distinguido como Mejor Documental en el Festival de Cortometrajes de Santiago de Chile. Siguió, en 2009, El esfuerzo y el ánimo (Le coeur et le courage), largometraje sobre el legado artístico del excepcional coreógrafo Maurice Béjart, con el que ganó el Premio del Público y el de Mejor Documental en Cape Town y Amsterdam, respectivamente, y que fue estrenado en salas comerciales en Francia, Suiza y Japón; en 2010 rueda Béjart Ballet au Palais Garnier y, al año siguiente, Una americana en París, película que narra el debut inesperado de una joven bailarina estadounidense en la Ópera de París, trabajo premiado en Documenta Madrid y en el WOW Film Festival de Australia. En 2012 la Cinemateca Suiza estrenó La tournée en Chine y, un año más tarde, Arantxa dirigió varias retransmisiones de ballet para la cadena francesa Mezzo TV (Cantate 51, Offrande à Stravinsky, Le sacre du Printemps, Syncope y Light).
La música forma parte consustancial del cine de Arantxa Aguirre, como testimonian, además de los trabajos citados, el refinado documental sobre el Padre Antonio Soler, Una rosa para Soler (2014), y el extraordinario film El amor y la muerte: historia de Enrique Granados, aplaudido en la Seminci de Valladolid en 2018 y en el Festival Internacional de Cine de Guadalajara (México).
Completan su filmografía el documental Nuria Espert: una mujer de teatro, filmado en 2012 para el programa Imprescindibles de TVE y, también vinculado al teatro, La zarza de Moisés (2017) sobre la veterana compañía Els Joglars.
El punto culminante de la expresión de la danza en el cine de Arantxa Aguirre llegaría en 2016 con Dancing Beethoven, una obra de arte integral distinguida con nominaciones a los Premios Goya, Forqué y Platino al Mejor Documental y proyectada en salas comerciales de Alemania, Suiza, Japón y España. Dancing Beethoven relata el complejo montaje en Tokio de la versión danzada de la Novena sinfonía de Beethoven a cargo del Béjart Ballet Lausanne y el Ballet de Tokio, con música de la Orquesta Filarmónica de Israel dirigida por Zubin Mehta. Con este documental consiguió la Espiga de Plata en la Sección Tiempo de Historia de la Seminci (2016).
En 2020 Arantxa estrena en la Seminci el documental Zurbarán y sus doce hijos (Premio Miradas del Festival de Cine Inédito de Mérida) que supone su primera incursión en las artes plásticas, a la que seguirán ese mismo año el cortometraje Bellas Artes, km. 0 y, ya en 2024, Ciento volando, largometraje sobre el escultor Eduardo Chillida estrenado en el Festival de San Sebastián.
En 2020, la Real Academia de Bellas Artes de San Fernando elige a la directora como académica de número por la sección de Nuevas Artes de la Imagen, a propuesta del musicólogo José Luis García del Busto, el fotohistoriador Publio López Mondéjar y la cineasta Josefina Molina. García del Busto sintetizó la valoración que la Academia hace de su trayectoria profesional: “cine, música, danza, teatro, pintura… el mundo en el que se mueve Arantxa Aguirre con rigor documental y con espíritu creativo, nos habla de una magnífica artista y, sobre ello, de una mujer de cultura con mirada amplia y honda sobre las artes”.