Film pertama Arteta, Star Maps, adalah kisah kelam tentang seorang remaja laki-laki Meksiko dan calon aktor yang diperdagangkan oleh ayahnya sebagai pelacur pria di Los Angeles.[3] Film ini memulai debutnya di Festival Film Sundance. Film ini meraih sukses besar, menerima lima nominasi Independent Spirit Award, termasuk Fitur Pertama Terbaik dan Skenario Pertama Terbaik. Dia kemudian beralih ke penyutradaraan acara televisi, menyutradarai episode Homicide: Life on the Street, Freaks and Geeks, dan Six Feet Under. Sejak saat itu, ia juga telah menyutradarai episode-episode The Office, Ugly Betty, dan American Horror Story.
Arteta meraih pujian kritis dan memenangkan Independent Spirit Award 2001 untuk Film Terbaik di bawah $500.000 untuk Chuck & Buck, yang mempertemukannya dengan rekannya sesama alumni Wesleyan, Greenfield (produser film) dan White (penulis naskah dan bintang film). Ini adalah kisah persahabatan pria dan hasrat homoerotis, menampilkan seorang pria berusia 27 tahun yang melacak mantan sahabatnya dan menguntitnya, berharap untuk melakukan kembali permainan seks masa kecil mereka.[3] Ketiganya bekerja sama sekali lagi dalam The Good Girl tahun 2002, yang dibintangi oleh Jennifer Aniston, sebuah penceritaan ulang dari FlaubertMadame Bovary yang berlatar belakang di Amerika Serikat Barat Tengah.[3]
Film Arteta yang berjudul Youth in Revolt, sebuah film komedi yang dibintangi oleh Michael Cera, dirilis pada tahun 2010. Cedar Rapids karya Arteta, yang dibintangi oleh Ed Helms dan diproduseri oleh Alexander Payne, dirilis pada tahun 2011. Baru-baru ini dia bertemu kembali dengan White dan menyutradarai empat episode serial HBO White, Enlightened.[4] Baru-baru ini ia bertemu kembali dengan White dan menyutradarai empat episode serial HBO White Enlightened.
Arteta kembali bekerja sama dengan Mike White dalam Beatriz at Dinner, yang dibintangi oleh Salma Hayek dan John Lithgow.[5] Film ini tayang perdana di Festival Film Sundance pada bulan Januari 2017, dan dirilis pada bulan Juni 2017, oleh Roadside Attractions.[6][7] Selanjutnya Arteta menyuradarai Duck Butter, yang ia tulis bersama Alia Shawkat yang membintangi film tersebut bersama Laia Costa, film tersebut direkam selama sembilan hari dengan sebagian besar diambil dalam waktu 24 jam.[8] Film ini tayang perdana di Festival Film Tribeca pada tanggal 20 April 2018.[9] dan dirilis pada tanggal 27 April 2018.[10] Film ini menerima ulasan beragam dari para kritikus film.[11]