"הבלתי מנוצחים" וגמר ליגת האלופות (2003 - 2006).
ההפסד הביתי ללידס היה הפסד הליגה האחרון של המועדון במשך תקופה ארוכה. עונת הייתה עונת שיא מבחינת המועדון, כיוון שהצליח לזכות באליפות ללא הפסד (26 ניצחונות ו-12 תוצאות תיקו), וסיים בפער של 11 נקודות מצ'לסי. ארסנל היה המועדון השני שהגיע להישג הזה, כאשר המועדון הקודם שעשה זאת היה פרסטון נורת' אנד בעונת 1888/1889, אם כי באותה עונה שוחקו רק 22 משחקים. צ'לסי ומנצ'סטר יונייטד גמלו לארסנל על אליפות זו, כאשר הדיחו את המועדון ברבע גמר ליגת האלופות ובחצי גמר גביע ה-FA בהתאמה.
בעונת דורג המועדון במקום השני, בפער של 12 נקודות מצ'לסי. בעונה זו המועדון קבע שיא ליגה של 49 משחקים רצופים ללא הפסד, שהסתיים בהפסד למנצ'סטר יונייטד באולד טראפורד. כתוצאה מהפסד זה חלה ירידה מסוימת ברמת המשחק של המועדון, אך השחקנים התאוששו והצליחו לסיים במקום השני, כאשר בדרך הם מביסים את אברטון בתוצאה 7 - 0. בליגת האלופות המועדון הודח על ידי באיירן מינכן בסיבוב השני. לאחר מכן הצליח המועדון לזכות בגביע ה-FA בעקבות הניצחון בגמר על מנצ'סטר יונייטד, והיה זה התואר היחיד של ארסנל בעונה זו.
בקיץ 2005 עזב פטריק ויירה ליובנטוס, והייתה זו אחת הסיבות לכך שהמועדון לא הצליח לזכות בתואר כלשהו בעונה שלאחר מכן. לאורך רוב העונה המועדון היה מדורג במקום החמישי או מתחתיו, וכמעט שהפסיד את ההעפלה לליגת האלופות לראשונה מאז 1997, וזאת למרות מספר ניצחונות ליגה בפער גדול (כולל 7 - 0 נגד מידלסברו). אולם, המועדון הצליח לנצח בכל שלושת המשחקים, כולל 4 - 2 נגד ויגאן אתלטיק במשחק האחרון אי פעם שנערך בהייבורי, והצליח להעפיל למקום הרביעי על חשבון טוטנהאם הוטספר.
באותה עונה המועדון זכה להצלחה רבה בליגת האלופות, ולראשונה בהיסטוריה שלו הגיע לגמר הטורניר. הייתה זו גם הפעם הראשונה שבה מועדון לונדוני מגיע למשחק הגמר. המועדון סיים את שלב הבתים במקום הראשון, ובשלבי הנוק-אאוט הדיח את ריאל מדריד, יובנטוס וויאריאל, ותוך כדי כך קבע שיא טורניר של עשרה משחקים ללא ספיגת שער. במשחק הגמר נגד ברצלונה הורחק השוער ינס להמן בשלב מוקדם יחסית של המשחק, והמועדון נותר בנחיתות מספרית. למרות זאת הצליח סול קמפבל להבקיע שער יתרון לקראת סוף המחצית הראשונה. לאחר הבקעת השער שחקני המועדון נותרו בעיקר בהגנה, ולבסוף ספגו שני שערים מרגליהם של כדורגלני ברצלונה סמואל אטו וז'וליאנו בלטי שקבעו את תוצאת המשחק על 2 - 1 לטובת המועדון הקטלאני.
המעבר לאצטדיון האמירויות (2006 ואילך).
בתקופה שלאחר דו"ח טיילור הוגבלה תכולתו של האצטדיון בהייבורי ל-38,500 צופים; במשחקים רבים נמכרו כל הכרטיסים, והמועדון לא הצליח להגדיל את הכנסותיו ממכירת כרטיסים. כתוצאה מכך הכריז המועדון כבר ב-1999 כי בכוונתו לעבור לשחק באזור אשברטון גרוב; שם בניית האצטדיון החדש החלה בדצמבר 2002, וביולי 2006 נפתח אצטדיון האמירויות, שהיה מוכן לפתיחת עונת . המועדון לא היטיב לשחק בעונה זו ברוב המסגרות, ובסופה סיים רק במקום הרביעי ובשוויון נקודות עם ליברפול שבמקום השלישי. ונגר התבסס על שחקני מילואים ושחקנים צעירים, והוביל את המועדון לגמר גביע הליגה שהסתיים בהפסד לצ'לסי. בתחרויות האחרות המועדון הצליח פחות; בליגת האלופות הוא הודח על ידי איינדהובן בשלב שמינית הגמר, ובסיבוב החמישי של גביע ה-FA נוצח על ידי בלקברן רוברס.
המועדון היה מועמד לרכישה על ידי שני משקיעים זרים בשנת 2007. הראשון היה איש עסקים אמריקני בשם סטן קרונק, שהחל מאפריל 2007 מחזיק או שולט ב-12.19% ממניות המועדון. כתוצאה מכך החליט דייוויד דין, סגן יושב-ראש ארסנל, להתפטר מתפקידו בחבר המנהלים. ברשותו של דין היו 14.6% ממניות המועדון, ובסופו של דבר הוא החליט למוכרן לחברת "רד אנד וייט הולדינגס" שבבעלות המיליארדר הרוסי אלישר אוסמנוב ואיש העסקים הלונדוני פרהד מושירי. בתמורה לכך התמנה דין ליושב ראש חברת ההחזקות; פיטר היל-ווד, יושב ראש המועדון, הצהיר כי שאר חברי ההנהלה לא ימכרו את החזקותיהם במועדון, המהוות 45.45% מכלל המניות, עד אפריל 2008 - לכל הפחות.
לפני ובמהלך עונת 2006/2007, שוחררו שחקני מפתח רבים, כולל אשלי קול, סול קמפבל, לאורן, פרדריק ליונברג ותיירי הנרי, המחזיק בתואר מלך השערים של המועדון בכל הזמנים. רק שלושה שחקני הרכב מעונת האליפות ב-2004 נותרו, ולהרכב הראשון קודמו שחקנים כגון ססק פברגאס, רובין ואן-פרסי, עמנואל אדבאיור וגאל קלישי. המועדון החל את העונה בצורה טובה, אך נחלש בהמשך וסיים במקום השלישי. הצלחתו בטורנירים האחרים הייתה מוגבלת גם-כן; ברבע הגמר של ליגת האלופות הודח המועדון על ידי ליברפול, בסיבוב החמישי של גביע ה-FA על ידי מנצ'סטר יונייטד, ובחצי גמר גביע הליגה הפסיד לטוטנהאם הוטספר בתוצאה 2 - 6, בסיכום שני המשחקים שכללו את התבוסה הראשונה מזה תשע שנים בדרבי של צפון לונדון.
בעונת 2008/2009 הצליח ונגר להשאיר במועדון את עמנואל אדבאיור וססק פברגאס ולהביא את סמיר נאסרי, וזאת לאחר שאלכסנדר חלב ומתייה פלמיני עזבו לברצלונה ומילאן, בהתאמה. ב-2 בפברואר 2009 הצטרף השחקן הרוסי אנדריי ארשאבין תמורת סכום של 17 מיליון לירות שטרלינג (סכום שיא למועדון). בעונה זו הצליח המועדון לסיים במקום ה-4 ולשוב ולהעפיל לליגת האלופות, כן העפיל לחצי גמר ליגת האלופות ולחצי גמר גביע ה-FA, אך הודח על ידי מנצ'סטר יונייטד וצ'לסי בהתאמה.
בעונת 2009/2010, איבד ונגר את עמנואל אדבאיור בטונים צורמים ואת קולו טורה למנצ'סטר סיטי, והביא את תומאס ורמאלן מאייאקס ואת סול קמפבל שהיה שחקן חופשי. הבאתו של סול קמפבל הייתה הפעם הראשונה שארסן ונגר החזיר שחקן שכבר שיחק בקבוצה בעבר. ארסנל סיימה במקום השלישי בליגה, והגיעה עד רבע גמר ליגת האלופות - שם הודחה על ידי ברצלונה. ארסנל הודחה מהגביע האנגלי בסיבוב הרביעי על ידי סטוק סיטי, והודחה מגביע הליגה ברבע הגמר על ידי מנצ'סטר סיטי.
בעונת 2010/2011 ונגר הצליח להשאיר את פברגאס בארסנל לאחר חיזורים רבים מברצלונה. הוא הצליח להביא את סבסטיאן סקילאצ'י מסביליה ואת לורן קוסיילני מלוריאן, בעוד אדוארדו עבר לשחטאר דונצק, גאלאס עבר ליריבה העירונית טוטנהאם, סילבסטרה עזב לורדר ברמן וסול קמפבל עזב לניוקאסל. בליגה ארסנל הייתה רוב העונה במקום השני, אך לקראת הסוף הקבוצה הדרדרה למקום השלישי, וסיימה במקום הרביעי בליגה. ארסנל הודחה בשמינית גמר ליגת האלופות שוב על ידי ברצלונה. המשחק נזכר עקב כרטיס אדום שערורייתי לרובין ואן פרסי, שקיבל במשחק הגומלין בברצלונה כרטיס צהוב שני כי הבקיע מעמדת נבדל למרות שריקה של השופט. ארסנל הודחה ברבע גמר הגביע האנגלי על ידי מנצ'סטר יונייטד, והפסידה בגמר גביע הליגה האנגלי לברמינגהאם סיטי מגול של אובפמי מרטינס בדקה ה-89.
בעונת הקבוצה זכתה בגביע האנגלי לאחר ניצחון 3 - 2 נגד האל סיטי, בליגת האלופות הגיעה בפעם הרביעית ברציפות לשמינית הגמר בה הפסידה לבאיירן מינכן, בגביע הליגה הפסידה בסיבוב הרביעי לצ'לסי, ובליגה סיימה במקום הרביעי. לקראת עונת צירפה ארסנל שחקנים כמו אלכסיס סאנצ'ס ודני ולבק. באותה עונה זכתה ארסנל בגביע האנגלי בפעם השנייה ברציפות לאחר ניצחון 4 - 0 על אסטון וילה, ובליגת האלופות הגיעה בפעם החמישית ברציפות לשמינית הגמר, אז הפסידה למונקו. בגביע הליגה הפסידה בסיבוב השלישי לסאות'המפטון, ובליגה סיימה במקום השלישי. בעונת סיימה הקבוצה במקום השני בליגה אחרי לסטר סיטי, בליגה האלופות הודחה בפעם השישית ברציפות בשמינית הגמר על ידי ברצלונה, בגביע האנגלי הודחה ברבע הגמר על ידי ווטפורד, והפסידה בסיבוב הרביעי בגביע הליגה לשפילד ונסדיי.
בעונת 2016/2017 סיימה ארסנל במקום החמישי בפרמייר ליג. הודחה בשמינית גמר ליגת האלופות על ידי באיירן מינכן אשר ניצחה אותה 2–10 בסיכום שני המשחקים. זכתה בגביע לאחר ניצחון 1–2 על צ'לסי. זכתה גם במגן הקהילה לאחר ניצחון על צ'לסי בפנדלים.
בעונת 2017/2018 סיימה במקום השישי בפרמייר ליג, והודחה על ידי אתלטיקו מדריד בשלב חצי הגמר בליגה האירופית. מאמן הקבוצה ארסן ונגר שאימן אותה במשך 22 הודיע על סיום תפקידו בקבוצה, ובמקומו מונה אונאי אמרי למאמן הקבוצה ב-23 במאי 2018. בעונתו הראשונה של אמרי כמאמן סיימה ארסנל במקום החמישי בליגה והגיעה למשחק הגמר של הליגה האירופית, שם הפסידה לצ'לסי בתוצאה 1–4. ב-29 בנובמבר 2019 פוטר אמרי ובמקומו מונה למאמן זמני כדורגלן העבר של ארסנל ועוזר המאמן באותה תקופה, פרדריק יונגברי. ב-20 בדצמבר 2019 מונה שחקן המועדון והקפטן לשעבר מיקל ארטטה כמאמן הקבוצה.
את עונת 2019/2020 סיימה הקבוצה במקום השמיני בפרמייר ליג, המיקום הנמוך ביותר שלה מאז עונת 1994/1995, אך ניצחה את צ'לסי בתוצאה 1–2 בגמר גביע ה-FA והגדילה את שיא הזכיות שלה במפעל ל-14. לאחר עונה זו שונה תיאור המשרה בה החזיק ארטטה מ"מאמן ראשי" ל"מנג'ר". ב-18 באפריל 2021 הודיעו ראשי ארסנל על הצטרפותה לסופר ליג, אך נסוגו מכך לאור ביקורת נרחבת. את עונת 2020/2021 סיימה ארסנל פעם נוספת במקום השמיני בליגה וכתוצאה מכך לא השתתפה בעונה שלאחר מכן בשום מפעל אירופי, בפעם הראשונה מזה 26 שנים.
הפרובינציות של ארגנטינה
הציקלופדיה החדשה
ריס (פירושונים)
אלדברן