Le 23 mars 2002, contre Newcastle en Coupe, Pirès réalise un bon match (un but et une passe décisive) avant de se blesser en retombant mal après sur un tacle. À l'issue du match, les médecins testent son genou et diagnostiquent une rupture des ligaments croisés. Le Français perd alors toute chance de finir la saison anglaise et de disputer la prochaine Coupe du monde. Un mois plus tard, il est opéré avant de prendre ses quartiers au de Saint-Raphaël. Là-bas, il relativise sur la gravité de sa blessure aux côtés d'accidentés de la route. Cette blessure n'empêche pas Arsenal d'être sacré champion d'Angleterre et Pirès d'être élu joueur de l'année par les journalistes anglais. Aux côtés de Tiburce Darou, Pirès travaille dur pour revenir et, trois mois après l'opération, il retouche le ballon. Entre-temps, il voit ses compatriotes être éliminés dès le premier tour du Mondial asiatique. Il revient à Londres début septembre et passe un mois avec le préparateur physique d'Arsenal en marge du groupe. Il rejoue en amical le 15 octobre puis fait son retour officiel le 22 octobre contre l'AJ Auxerre en Ligue des champions où il remplace Gilberto Silva.