016年8月31日，车路士官方宣佈大卫雷斯再次重返车路士效力，双方签约三年，转会费为3400万镑。
阿森纳.大卫·路易斯以800万英镑由车路士转会，身穿23号球衣。2020年10月22日，大卫·路易斯在欧洲联赛分组赛对阵维也纳迅速的比赛中踢进一球，帮助球队以2-1获胜。这是他为阿森纳所有比赛中的第50次出场，以33岁183天的年龄，成为自2010年2月索尔·坎贝尔（35岁152天）在欧洲冠军联赛对阵波尔图以来，枪手在欧洲主要比赛中为球队得分年龄最高的球员。2021年2月2