Arzu İlknur Özdemir est née le 13 mars 1976 à Bornova, Izmir. En raison du métier militaire de son père, elle a complété sa scolarité primaire et secondaire dans différentes villes. Entre 1990 et 1993, elle a terminé ses études secondaires à Mersin Dumlupınar Lisesi, puis a commencé ses études à la Faculté de médecine de l’Université de Marmara (en anglais).

Après avoir obtenu son diplôme en médecine en 2000, elle a travaillé en tant que chercheuse à la Faculté de médecine d’Istanbul entre 2001 et 2002. Animée par sa passion pour la clinique, elle a réussi le concours de spécialisation médicale (TUS) et a commencé son internat à la Clinique d’Obstétrique et Gynécologie de l’Hôpital d’Éducation et de Recherche de Göztepe à Istanbul.

Entre 2008 et 2010, elle a exercé en tant que médecin spécialiste au sein du groupe de santé Acıbadem. Au début de l’année 2010, elle a rejoint l’Hôpital Memorial d’Ataşehir, travaillant spécialement sur la fécondation in vitro et la chirurgie endoscopique gynécologique au Centre de FIV privé. De 2010 à 2014, elle a été activement impliquée dans le processus de traitement de la fécondation in vitro, traitant annuellement entre 1000 et 1200 couples.