ראשית תורתו למד מפי אביו, חכם יהושע ציון הלוי, מראשי הקהילה היהודית בפאס , מרוקו, שזכה ועלה לארץ ישראל, התיישב בירושלים, והיה מלומדי ישיבת המקובלים 'בית אל'. למד בישיבת 'קסד אל', שייסד אחי אמו, חכם שלמה יחזקאל יהודה, ובישיבת 'תפארת ירושלים', מפי חכם מנחם בכר יצחק וחכם יצחק אשכנזי. בישיבה היה חברותא של הראשון לציון, החכם בן ציון חי עוזיאל, והתפתחה ביניהם ידידות ארוכת שנים.
בשנת תרס"ב (1901) נסע לקרובי אביו באלג'יר. משם עבר לגרמניה ולמד באוניברסיטאות בהיידלברג, הייסין, ברלין, ופרנקפורט. לבסוף השלים לימודיו בברן שבשוויץ, וקיבל תואר דוקטור לפילוסופיה וספרות.
בשנת תר"ע (1909) חזר לארץ ישראל, ועסק בהוראה ובכתיבה בעיתונים. הוא נשא לאשה את רחל בת רחמים מזרחי, ונולדו להם שתי בנות. בשנת תרע"ב (1912) נפטרה אשתו רחל ממחלה והיא בדמי ימיה.
בשנת תרע"ג (1913) השתתף בקונגרס הציוני הי"א בוינה, וכינס את צירי הועידה הספרדיים לדיון על התארגנות הציונית של היהודים הספרדים בארצות השונות. באותה שנה, חכם אריאל בן ציון יהודה לוי עבר לעיר ביטולה שבסרביה (היום מקדוניה), שם שימש ברבנות, במשך כשבע שנים.
בשנת תר"פ (1920) הוציא לאור בלייפציג ספר שירה ופרוזה בשפה הגרמנית בשם 'חופת המוות'.
באותה שנה, בשנת תר"פ (1920) החל לפעול במסגרת ההסתדרות הציונית העולמית, והיה שליח קרן הייסוד לקהילות יהודיות ספרדיות רבות ברחבי העולם, ובתוכם ביקר בין ערי סוריה, עיראק, הודו, סין, סינגפור, תימן, צפון אפריקה, הבלקן, ספרד, פורטוגל ודרום אמריקה. בשנת תרפ"א (1921) הוציא לאור במדריד בשפה הספרדית את ספרו: הזוהר בספרד המוסלמית והנוצרית. בשנת תרפ"ב (1922) כחלק משליחותו בעיראק פגש את המלך פייסל אבן חוסיין, וקבל את הסכמתו להקמת ועד מקומי של קרן הייסוד בעיראק.
בשנת תרפ"ה (1925) נשא לאישה את אידה סיגלר, עיתונאית ופעילה ציונית קנדית, שהצטרפה אליו במסעותיו, בהם עשה נפשות רבות למעשה הציוני, הקים אגודות מקומיות, וגייס כסף רב עבור התנועה הציונית. במסעותיו אסף כתבי יד נדירים. האוסף שלו, וארכיונו האישי שמור באוניברסיטת אלברטה בקנדה.
בשנת תרפ"ז (1927) השתתף בקונגרס הציוני הט"ו בבזל כציר יהודי ארגנטינה. בשנת תרפ"ח (1928) הוציא לאור תרגום לעברית לספרו בגרמנית 'חופת המוות' בשם 'הילולה'.
בשנת תרפ"ט (1929) עת הוקם היישוב נתניה, סייע ברכישת האדמות, וייסד שכונה עבור קבוצת עולים מתימן בהנהגת עובד שאער (שורר) וסעדיה בן יהודה שאער. לימים נקראה השכונה על שמו. חכם אריאל בן ציון יהודה לוי סייע בידי חברו, הראשון לציון, החכם בן ציון חי עוזיאל בהקמת ישיבת 'מחזיקי תורה' בירושלים.
חכם אריאל בן ציון יהודה לוי שלט בשפות רבות, ובתוכם עברית וערבית, ספרדית, צרפתית, אנגלית וגרמנית. הוא חיבר מאמרים רבים בעיתוני התקופה. בשנת תר"ץ (1930) פרסם בעברית את ספרו 'שר שלום שרעבי'.
חכם אריאל בן ציון יהודה לוי נפטר בפריז ביום י' חשון תרצ"ג (1932), והובא לקבורה בירושלים.
