Door doelpunten van Pedro en Álvaro Morata stond Chelsea na twintig minuten al op een 2-0-voorsprong. Pedro opende in de negende minuut de score op aangeven van Marcos Alonso en Morata kapte even later Shkodran Mustafi uit en schoof de bal langs Petr Cech.
Arsenal richtte zich op en kwam voor rust nog langszij dankzij treffers van Henrikh Mkhitaryan en Alex Iwobi. De Armeniër schoot prachtig raak van net buiten de zestien en leverde vervolgens de assist op de gelijkmaker van Iwobi die van dichtbij doel trof.
Het bleef lange tijd bij 2-2, maar Chelsea trok tien minuten voor tijd alsnog aan het langste eind. Marcos Alonso werkte van dichtbij binnen op aangeven van Eden Hazard en bezorgde Arsenal zo het tweede verlies op rij.
De ploeg van trainer Unai Emery was het seizoen vorige week begonnen met een 0-2-nederlaag tegen regerend landskampioen Manchester City. Chelsea begon de competitie met een ruime overwinning bij Huddersfield Town (0-3).
Tottenham in slotfase langs Fulham
Tottenham Hotspur deed net als Chelsea oede zaken gedaan in de Premier League. De ploeg van manager Mauricio Pochettino won op Wembley met 3-1 van Fulham.
Tottenham kwam vlak voor rust op voorsprong via Lucas Moura, die de bal prachtig in de linkerbovenhoek krulde. Vroeg in de tweede helft tekende Aleksandar Mitrovic de gelijkmaker aan voor Fulham, dat vorig seizoen nog in het Championship speelde.
Het bleef lange tijd bij 1-1, maar Tottenham stelde in het laatste kwartier alsnog orde op zaken. Kieran Trippier schoot na 74 minuten een vrije trap binnen en Harry Kane vergrootte de marge even later naar twee. Kane scoorde voor het eerst in augustus in de Premier League.
Timothy Fosu-Mensah maakte zijn officiële debuut voor Fulham, dat hem dit seizoen huurt van Manchester United. De Oranje-international begon in de basis en speelde tot twee minuten voor tijd mee. De 'Spurs' wonnen in hun openingswedstrijd met 1-2 bij Newcastle United.
Ook Bournemouth boekt tweede zege
Behalve Chelsea en Tottenham staat ook Bournemouth na twee wedstrijden op zes punten. De 'Cherries' wonnen dankzij doelpunten van Callum Wilson en Steve Cook met 1-2 bij West Ham United, waarvoor Marko Arnautovic de score opende uit een penalty. Nathan Aké maakte de negentig minuten vol bij de bezoekers.
Everton boekte tegen Southampton zijn eerste zege van dit seizoen: 2-1. Theo Walcott en Richarlison brachten de 'Toffees' in iets meer dan een halfuur tijd op 2-0, waarna Danny Ings vroeg in de tweede helft voor de aansluitingstreffer zorgde. Bij Southampton deed Wesley Hoedt de hele wedstrijd mee.
Leicester City kwam tegen het gepromoveerde Wolverhampton Wanderers eveneens tot winst. De 'Foxes' wonnen in het King Power Stadium met 2-0 dankzij een eigen doelpunt van Matt Doherty en een treffer van Jamie Maddison.
Halverwege de tweede helft moest Leicester met tien man verder vanwege een rode kaart voor Jamie Vardy. De Engels international werd uit het veld gestuurd na een overtreding op Doherty.