Arsenals replik kom ett par minuter innan halvtidsvilan. Gervinho vände runt snabbt inne i Chelseas straffområde och dunkade upp bollen i nättaket. Chelsea-målvakten Petr Cech var utan chans.
Chelseas segermål kom i den 53:e minuten och var märkligt till sin natur. En frispark från Juan Mata gick i mål, men nuddade på vägen Arsenal-backen Laurent Koscielnys utsträckta ben.
Arsenal försökte därefter få till ett kvitteringsmål. På övertid hade Olivier Giroud ett utmärkt läge när han rundade en utrusande Petr Cech. Men Giroud tappade vinkel och det skottet gick i burgaveln.
Chelsea är ännu obesegrat och toppar Premier League. Med segern mot Arsenal är marginalen mellan London-lagen nu sju poäng.