דוכין נולד וגדל בעיר בוברויסק שבבלארוס הסובייטית, בברית המועצות דאז. הוריו היו משה ורוזה דוכין. בילדותו למד לבדו לנגן בגיטרה בס ובפסנתר. בשנת 1978, כשהיה בן 15, עלה לישראל עם משפחתו לקריית ים, בתקופה זו מתגברת אהבתו למוסיקה והחיפוש אחר סגנון מקורי מוביל אותן לכתוב את שיריו הראשונים בעברית. בשנת 1980 פוגש ארקדי את מיכה שטרית, אמן יוצר מוכשר ומקורי בפני עצמו, ויחד הם מקימים הרכב שנקרא “החברים של נטשה”, שהופך במהלך השנים לאחד ההרכבים האהובים ביותר בישראל ובשנת 1987 מוציאים “החברים של נטאשה” את אלבומם הראשון שגם נקרא כך.
במהלך השנים כתב ארקדי שירים לאמנים רבים: אריק אינשטיין, נורית גלרון, שלומי שבת, לאה שבת, איל גולן ואחרים. כמו כן הפיק מוסיקלית אלבומים לאמנים: כרמלה גרוס וגנר ולאה שבת ושירים ל: אריק אינשטיין, אייל גולן ועוד. הסקרנות העזה של ארקדי והחיפוש הבלתי פוסק שלו אחרי אתגרים חדשים הובילו אותו לכתיבת מוסיקה לתחום התיאטרון והקולנוע: “שמיכה חשמלית ושמה משה” עם אסי דיין, “סוחרי הגומי” של חנוך לוין, “צלקת” של חיים בוזגלו, “חסד מופלא” של עמוס גוטמן, ועוד יוצרים מהשורה הראשונה כמו: רינה ירושלמי, שחר סגל ואחרים.
בשנת 1989 ארקדי מוציא תקליט סולו ראשון “רוצה ויהיה” שכל כולו מוקדש ליצירתו של ולאדימיר ויסוצקי, משורר רוסי. באותה שנה ראה אור אלבומם המשותף של ארקדי דוכין ומיכה שטרית: “אחלה זאורים”. האלבומים הבאים של “החברים של נטאשה”, “שינויים בהרגלי הצריחה” ואחריו “רדיו בלה בלה” כבר הוכיחו מעבר לכל ספק כי המוסיקה של החברים כבשה לבבות בכל המדינה ומצליחה לגעת באנשים מכל שכבות האוכלוסייה.
בשנת 1995 מוציא ארקדי אלבום סולו אישי שנקרא “ארקדי דוכין”. בשנת 99 הוציא את “דומינו”, אלבום שנולד לאחר מופע במסגרת “פסטיבל ערד” בו אירח ארקדי דוכין את מאיר בנאי למספר שירים. בשנת 2001 יוצא האלבום “להרגיש” , שנעשה כולו באולפנו הביתי של ארקדי. בקיץ 2004 הוציא ארקדי אלבום אוסף כפול בשם “יותר ממני” שכלל את הלהיט “מי אוהב אותך יותר ממני”.