In de zomer van 2004 werd hij gecontracteerd door Arsenal, op voorspraak van manager Arsène Wenger. Deze zag in Van Persie de ideale opvolger voor Dennis Bergkamp. Van Persie debuteerde bij Arsenal op 8 augustus 2004 in de met 3-1 gewonnen Community Shield-wedstrijd tegen rivaal Manchester United. Datzelfde seizoen won hij met Arsenal de FA Cup, door in de finale wederom Manchester United te verslaan. Nadat er na reguliere speeltijd en verlenging nog altijd een brilstand op het scorebord stond moesten penalty's de beslissing brengen. Van Persie wist de zijne te verzilveren.