Первый большой успех принесла Арбузову комедия "Шестеро любимых" (1935). В мае 1938 года Плучек, Арбузов и Гладков создали свою "Государственную театральную московскую студию". За несколько месяцев студийцы дали более 40 спектаклей, о которых прошли бурные диспуты в МГУ и МИФЛИ. Во время Великой Отечественной войны часть студии превратилась во Фронтовой театр. По-настоящему знаменитым сделала драматурга пьеса "Таня". Спектакли по пьесе были поставлены почти во всех театрах страны. Роль стала знаковой для Марии Бабановой, сыгравшей Таню в театре Революции. Большой и продолжительный успех (в том числе на зарубежной сцене) выпал на долю пьесы драматурга "Иркутская история" (1959). У Арбузова было много и других работ, с успехом идущих на различных сценах. Мудрый и благожелательный не только в творчестве, но и в жизни, Арбузов поддержал в свое время начинающих А.Володина, А.Вампилова, Л.Петрушевскую и многих других литераторов.

В 1979 году состоялась первая постановка ее пьесы "Уроки музыки", которая была написана еще в 1973 году, в театре-студии ДК "Москворечье". Практически сразу пьеса была запрещена цензурой и опубликована только в 1983 году. В начале 1980-х годов пьесы Людмилы Петрушевской, поставленные в Театре на Таганке, во МХАТе, в театре "Современник", пользовались большим успехом у зрителя. В 1990 году написан цикл "Песни восточных славян", в 1992 - повесть "Время ночь", в 1993 — сказки для детей и взрослых, в 1995 — "Маленькая волшебница" и "Кукольный роман". По ее сценариям также поставлен ряд мультфильмов.