ในที่สุดความสำเร็จก็มาถึงในฤดูกาล 2001–2002 อาร์เซนอลเป็นแชมป์ในลีกโดยมีคะแนนเหนือลิเวอร์พูล 7 คะแนน และชนะเชลซี 2–0 ในเอฟเอคัปนัดตัดสิน อ็องรีเป็นผู้ยิงประตูในลีกสูงสุด และยิงได้ 32 ประตูในทุกการแข่งขัน ทำให้อาร์เซนอลชนะเลิศได้ทั้งในลีกและฟุตบอลถ้วย และเป็นถ้วยแรกของเขากับสโมสร มีความคาดหวังอย่างมากที่เขาจะมีฟอร์มการเล่นอย่างที่เล่นกับสโมสร ในการแข่งขันฟุตบอลโลก 2002 กับทีมชาติฝรั่งเศส แต่แล้วการป้องกันตำแหน่งแชมป์นี้ก็สร้างความตกตะลึงเมื่อฝรั่งเศสตกรอบตั้งแต่รอบแบ่งกลุ่ม