Theo Walcott gjorde sin första match från start i Premier League den här säsongen efter sina segdragna skadeproblem.
I den 8:e minuten inledde hemmalaget målskyttet när Mesut Özil vackert hittade fram till Oliver Giroud som blev helt sopren. Fransmannen sjabblade lite med bollen men lyckades ändå chippa bollen över Guzan i Villa-målet fram till 1-0.
I den 56:e minuten skulle Giroud betala tillbaka för den fina passningen när fransmannen serverade Özil ett vasst läge. Tysken avslutade fint på den bortre stolpen fram till 2-0 för Arsenal.
Åtta minuter senare fick Theo Walcott göra mål i sin återkomst till Arsenals startelva i Premier League. Anfallaren avslutade mycket säkert fram till 3-0.
Vid 4-0 var det det målvakten Brad Guzan som slarvade. Med en utrusning orsakade han straff och sedan tappade han in Santi Cazorlas ganska tama avslut. Ett skott som satt mitt i målet men som via Guzans förtjänst ändå studsade in.
Matchen slutade hela 5-0 efter att Héctor Bellerin, 19, satt punkt för föreseällningen på övertid.
Se Girouds, Özils och Walcotts mål i sporten, 1.30 in i sändningen
Lagens startelvor:
Arsenal: Ospina, Bellerin, Mertesacker, Koscielny, Monreal, Coquelin, Ramsey, Walcott, Cazorla, Ozil, Giroud.
Aston Villa: Guzan, Hutton, Okore, Clark, Richardson, Sanchez, Delph, Cleverley, Weimann, Gil, Benteke.