Thống kê của Arsenal ở Premier League 2003/04 như sau: đá 38 trận, thắng 26, hòa 12, thua 0, ghi 73 bàn, thủng lưới 26 bàn. Đó là đỉnh cao của giai đoạn Arsenal thống trị bóng đá Anh, 2002-2004, trong đó CLB giành 2 Premier League và 2 Cúp FA. Với nhiều người, đội bóng của những Thierry Henry, Dennis Bergkamp, Robert Pires, Patrick Vieira và Sol Campbell vẫn là đội bóng vĩ đại nhất ở thời đại Premier League.

Khởi đầu cho giai đoạn thống trị của Các pháo thủ ở Anh là chiếc cúp lâu đời nhất mà họ sẽ còn giành được vào các năm 2003 và 2005 cũng như vào bán kết năm 2004. Arsenal khởi đầu chiến dịch bằng cách đánh bại Watford 4-2 trên sân khách, rồi tiếp Liverpool trên sân nhà (1-0). Vòng 5 khá dễ dàng, thắng Gillingham 5-2 trên sân nhà, nhưng ở tứ kết, Wenger cùng các học trò cần một trận đá lại mới vượt qua được Newcastle. Tứ kết là Middlesbrough tại Old Trafford, khi Arsenal cần một bàn phản lưới của Gianluca Festa ở phút 39 để tiến vào trận chung kết gặp Chelsea. Những cầu thủ ghi bàn mang về chiến thắng 2-0 cho Arsenal ở sân Millenium năm đó là Ray Parlour và Freddie Ljungberg.

Về nhì sau Manchester United trong 3 mùa trước, rốt cuộc thì Wenger cũng đã qua mặt đối thủ để có danh hiệu Premier League thêm một lần nữa. Thêm ngọt ngào, họ đăng quang ngay ở Old Trafford. Các Pháo thủ chỉ cần 1 điểm để vô địch, nhưng họ còn làm tốt hơn với chiến thắng 1-0 do công của Slyvain Wiltord.

Đó là danh hiệu lớn đầu tiên của Wenger ở Arsenal và lần đầu tiên họ vô địch Anh từ năm 1991. Cuộc đua vô địch mùa đó hết sức gay cấn khi đội bóng của HLV người Pháp về đích với 78 điểm, chỉ hơn kình địch Manchester United 1 điểm. Đó cũng là khởi đầu cho một giai đoạn thành công dài lâu của Wenger với Arsenal và bóng đá Anh.

CLB bắc London khởi đầu không thuận lợi lắm khi cần tới trận đá lại và loạt luân lưu mới loại được đối thủ hạng dưới Port Vale ở vòng 3. Vòng tiếp theo dễ hơn với chiến thắng 2-1 ở Middlesbrough, tiếp nối bằng việc đánh bại Crystal Palace tại tứ kết. Các Pháo thủ lại cần trận đá lại mới vượt qua West Ham trên chấm phạt đền ở Upton Park. Trận bán kết kết thúc 2 phút sau bàn thắng của Christopher Wreh giúp Arsenal đánh bại Wovles ở Villa Park. Các Pháo thủ gặp Newcastle ở chung kết, nơi họ có cơ hội lập cú đúp và điều đó đã thành hiện thực với những bàn thắng từ chân Marc Overmars và Nicolas Anelka.

Đã mất chức vô địch Premier League, Arsenal và Wenger rất quyết tâm có một danh hiệu và Cúp FA là cơ hội lý tưởng. Họ khởi động chiến dịch bảo vệ danh hiệu ở giải này bằng chiến thắng 2-0 trên sân nhà trước Oxford United, rồi đến làm khách ở Farnborough Town và đè bẹp đối phương 5-1. Chiến thắng lớn là tại Old Trafford ở vòng 5 với tỉ số 2-0. Ở tứ kết, Arsenal cần trận đá lại mới loại được Chelsea. Sau khi hòa 2-2 ở Highbury, họ thắng 3-1 ở Stamford Bridge. Các Pháo thủ tiếp tục vượt qua Sheffield United tại Old Trafford trong trận chung kết khi thắng 1-0 nhờ pha lập công của Ljungberg. Robert Pires định đoạt trận chung kết trước Southampton ở phút 38.

Chelsea đã vô địch Premier League dưới thời Jose Mourinho, và đây là cơ hội cuối cùng để Arsenal có danh hiệu ở mùa giải 2004/05. Họ khởi đầu chiến dịch với chiến thắng 2-1 trên sân nhà trước Stoke. Vòng 4 cũng được giải quyết nhẹ nhàng bằng việc đánh bại Wolves 2-0 tại Highbury. Tuy nhiên, Arsenal cần trận đá lại và loạt luân lưu mới xử lý xong Sheffield United ở vòng 5. Tứ kết đậm dấu ấn của Ljungberg, người ghi bàn duy nhất vào lưới Bolton. Trận bán kết hóa ra là trận dễ dàng nhất của các Pháo thủ trong cả giải, họ đè bẹp Blackburn 3-0 trên sân Millennium. Trận chung kết thì căng thẳng hơn nhiều khi Arsenal chỉ đăng quang sau khi vượt qua Man United 5-4 trên chấm luân lưu.

Điều này được nối dài trong suốt 17 năm của Wenger ở Arsenal: họ luôn xếp trên kình địch địa phương Tottenham.

Khi các Pháo thủ thay sân mới đầu mùa 2006/07, Wenger phải thắt lưng buộc bụng trên thị trường chuyển nhượng do CLB mắc nợ một khoản tiền lớn đổ vào sây xân Emirates. Sự chi tiêu tằn tiện khiến ông đối mặt nhiều chỉ trích, giống như việc bán đi các ngôi sao lớn Thierry Henry, Emmanuel Adebayor, Cesc Fabregas, Samir Nasri và Robin van Persie. Tuy nhiên, với lực lượng hạn chế còn lại, năm nào Wenger cũng đưa được đội bóng tới Champions League, cho tới khi gánh nặng tài chính giảm bớt à mùa hè này, họ đã chi ra 42,5 triệu bảng cho Mesut Oezil.

Khi Thierry Henry được đưa về từ Juventus năm 1999, không ít người đã tỏ ý nghi ngờ Wenger vì rước hàng thải của Serie A. Henry quả thật phải mất tới 8 trận mới ghi được bàn cho Pháo thủ, nhưng anh đã ghi mỗi mùa hơn 20 bàn ở 7 trong 8 mùa giải trọn vẹn gắn bó với CLB và dần trở thành chân sút xuất sắc nhất lịch sử Arsenal với 228 bàn.