Карапетян родился 28 июня 1926 года в Тбилиси. В 1949 году окончил студию при Русском драматическом театре им. Грибоедова в Тбилиси и поступил в Ереванский театр им. Станиславского. В 1957-1961 гг. работал на Армянском Гостелерадио, с 1961 года – на киностудии им. Горького.
Среди наиболее заметных работ Артема Карапетяна: «Призраки покидают вершины» (Баграт), «Сердце поет» (Пул), «Лично известен» (длинноволосый), «Гиперболоид инженера Гарина» (секретарь), «Крах операции «Террор» (Артузов), «Черные сухари» (Оливетти), «Последний подвиг Камо» (Карахан), «Моя судьба» (Фролов), «Визит вежливости» (переводчик), «Совесть» (Резников), «Черный караван» (Кушбеги), «Если враг не сдается» (генерал Джошуа), «Нежный возраст» (военком), «Твоя воля, господи!» (Анри).