Jabarkan Arsenal dari Lukas Podolski

Setelah menjadi rumor pada awal tahun 2012, akhirnya 1. FC Köln mengumumkan secara resmi bahwa Podolski akan bergabung dengan Arsenal F.C. pada akhir musim 2011–2012 dengan besar nilai transfer yang tidak diumumkan. Pada 12 Agustus 2012, Podolski mulai bermain untuk Arsenal pada pertandingan pra-musim melawan klub lamanya, Köln, mencetak dua gol, salah satunya dari tendangan penalti dengan kemenangan 4–0. Podolski mengambil nomor punggung 9 dari Park Chu-Young, yang dipinjamkan ke Celta Vigo, setelah nomor punggung 10 yang dilepas oleh Robin van Persie diberikan kepada Jack Wilshere. Podolski kemudian memulai pertandingan resmi perdananya untuk Arsenal melawan Sunderland pada pertandingan pertama Premier League musim 2012–2013 pada tanggal 18 Agustus. Dia bermain selama 63 menit sebelum digantikan dengan pemain yang juga diborong pada musim yang sama, Olivier Giroud, pada pertandingan yang berakhir 0–0. Dia mencetak gol pertamanya untuk Arsenal pada 2 September dalam kemenangan 2–0 atas Liverpool serta memberikan assist kepada Santi Cazorla yang juga mencetak gol pertamanya bersama the Gunners. Podolski mencetak gol keduanya pada pertandingan berikutnya melalui tendangan bebas sejauh , yang berakhir kemenangan 6–1 atas Southampton.

Pada 18 September 2012, Podolski mencetak gol pertamanya di Liga Champions UEFA untuk the Gunners pada kemenangan tandang 2–1 atas Montpellier. Pada pertandingan kedua Arsenal di Liga Champions, Podolski kembali mencetak gol saat Arsenal mengalahkan juara Yunani Olympiacos dengan skor akhir 3–1 pada 3 Oktober. Lebih dari sebulan kemudian, Podolski mencetak gol pertama atas Fulham pada pertandingan yang berakhir imbang 3–3. Pada 17 November, Podolski mencetak gol keempatnya di Premier League saat Arsenal mengalahkan Tottenham dengan skor 5–2 dalam North London derby. Dia kemudian membantu Arsenal lolos ke babak 16 besar Liga Champions dengan mencetak gol kedua saat Arsenal mengalahkan Montpellier 2–0. Podolski berperan penting dalam kemenangan impresif tim tandang dengan skor 5–2 atas Reading di Stadion Madejski, dengan mencetak gol pertama dan memberi dua assist, yang membantu rekan setimnya Santi Cazorla mencetak hat-trick pertamanya. Pada 30 Desember, Podolski berperan banyak bagi tim yang mengalahkan Newcastle 7–3. Kontribusi pertamanya adalah operan tajam kepada Theo Walcott yang mencetak gol pertama untuk Arsenal. Selain itu, karena kesalahan yang dilakukan Newcastle, Podolski memanfaatkannya dengan sundulan yang berbuah gol terakhir untuk tahun 2012. Saat diganti dengan Aaron Ramsey, Podolski mendapat standing ovation.

Pada 23 Januari 2013, Podolski tampil cemerlang saat Arsenal mengalahkan West Ham 5–1, mencetak satu gol dan memberi assist untuk tiga gol lainnya. Pada 2 Februari, Podolski mencetak satu-satunya gol melalui tendangan bebas berkelok untuk kemenangan the Gunners 1–0 atas Stoke City. Pada 13 April, Podolski mengunci kemenangan 3–1 atas Norwich City melalui gol pertamanya setelah bulan Februari lalu. Setelah banding terhadap larangan tiga-pertandingan bagi Giroud ditolak, Podolski mulai bermain sebagai pemain penyerang tengah sejak pertandingan melawan Manchester United yang berakhir imbang 1–1. Podolski kemudian mencetak dua gol dalam kemenangan 4–1 atas Wigan Athletic, yang menyebabkan degradasi Wigan dari Premier League. Podolski mengakhiri musim pertamanya di Arsenal dengan total 16 gol dan 11 assist.