Arthur Van Overberghe maakte vorig jaar zijn profdebuut bij Topsport Vlaanderen. Na een tegenvallend voorjaar raakte de West-Vlaming pas echt op dreef
nadat zijn dekselse wijsheidstanden konden worden getrokken. Van Overberghe was even beste jongere in de Ronde van Slovenië van 2012, maar valpartijen gooiden nadien roet in het eten. Dit seizoen toonde Arthur zich onder meer tijdens de marathonvlucht in de Amstel Gold Race. Vanoverberghe was bij de beloften een van Belgiës beste tijdrijders van zijn generatie. In 2010 werd hij knap veertiende en eerste Belg op het WK tijdrijden in het Australische Geelong. In België zelf moest Vanoverberghe zijn meerdere erkennen in Kevin De Jonghe. Vanoverberghe pakte in 2011 brons op het Belgisch kampioenschap tijdrijden. Op het wegkampioenschap in Geel viel hij net naast het podium. Vanoverberghe won in 2010 het Circuit du Port-Dunkerque en eindigde als derde in de Ronde van Luik. In Luik-Bastenaken-Luik van datzelfde jaar eindigde hij als veertiende. In 2011 reed de gewezen Belgische juniorenkampioen op de weg (2008) samen met zijn broer Richard bij Ovyta-Eijssen-Acrog.