Men tre baklengsmål sørget for et tap mot spanske Villarreal.
Et spent Arsenal-publikum fikk for aller første gang se sin nye superspiss, Viktor Gyökeres, fra start, men svensken klarte dessverre ikke å gjøre et altfor stort inntrykk i sin første kamp på hjemmebane for sin nye klubb.
Istedenfor var det Arsenal som fikk en tøff start på kampen da en gammel kjenning satte ballen i nettmaskene bak David Raya.
Etter 16 minutters spill satte Pape Alassane Gueye først ballen i stolpen, før den ble ballen slått inn i feltet igjen. Det ble litt klabb og babb inne i Rayas målfelt, men ballen havnet til slutt hos Arsenals tidligere rekordsignering Nicolas Pépé.
Ivorianeren rappet til med høyrefoten og banket ballen opp i nettaket via et Arsenal-bein.
Dermed var de gulkledde fra Spania i ledelsen på Emirates stadium.
Vondt ble verre for The Gunners da Sergi Cardona kom gjennom på venstresiden etter halvtimen spilt. 26-åringen fikk lagt inn til Rafa Marín, som fikk avsluttet fra hjørnet av femmeteren.
Raya fikk kastet opp en sterk hånd for å avverge avslutningen, men returen gikk rett ut i feltet igjen. På bakerste stolpe stod Etta Eyong og satte enkelt inn 2-0 for El Submarino Amarillo (Den gule ubåten).
Nysigneringen fra Brentford, Christian Nørgaard, reduserte til 1-2 like etter på et hjørnespark. Et godt slått innlegg landet på bakerste stolpe, hvor dansken nikket ballen knallhardt inn i nærmeste hjørne - hans første i Arsenal-trøye!
Gjestene fra den spanske østkysten tok med seg ledelsen inn til pause, men de var ikke ferdige med å plage Arsenals forsvar.
Midtveis ut i 2. omgang, like etter at Kepa Arrizabalaga hadde kommet inn for Raya, åpnet det seg et hav av rom i Arsenals bakre rekker.
Gabriel ga Arnaut Danjuma litt for mye rom rundt midtstreken og den nederlandske angriperen utnyttet alt av rom han hadde foran seg.
Innbytter Cristhian Mosquera prøvde desperat å kaste seg inn for å blokkere avslutningen til Danjuma, men han nådde akkurat ikke frem i tide. Ballen suste inn i Arrizabalagas høyre hjørne, like utenfor rekkevidden til den spanske målvakten.
Arsenal fikk muligheten til å redusere nok en gang da Max Dowman ble felt innenfor 16-meteren med et kvarter igjen å spille. Den muligheten tok kaptein Martin Ødegaard godt vare på og limte ballen inn i nettveggen.
Det ble derimot ikke en scoring til i ordinær tid for Arsenal, som gikk på sitt andre tap i denne sesongoppkjøringen.
Som en ekstra bonus for de fremmøtte avsluttet kampen med en straffesparkkonkurranse.
Både Ødegaard og Declan Rice satte Arsenals første straffer for The Gunners, men en forferdelig svak straffe av Mikel Merino humpet utenfor på tredje forsøk.
Siden tidligere Arsenal-spiller (på lån) Denis Suarez var den eneste Villarreal-spilleren som bommet på de tre første var de like langt etter runde tre.
Med en scoring av Oleksandr Zinchenko og en miss fra unggutten Jean Ives Valou, som blåste straffen rett i tverrliggeren, kunne Gabriel ha vunnet konkurransen for The Gunners.
Midtstopperen ble derimot nektet på spektakulært vis da keeper Diego Conde slo ballen opp i tverrliggeren. Ballen dansen på målstreken, men holdt seg inne på banen.
Dermed var lagene nok en gang like langt - 3-3 etter fem runder og fra nå av skulle det avgjøres på Sudden Death.
Villarreal satte inn sitt straffespark, mens Noni Madueke - nyankommet fra Chelsea - misset for Arsenal.
Dermed ble det nok et tap i straffesparkkonkurranse denne sommeren, som det også ble mot AC Milan tidligere i oppkjøringen.
