Tottenham kom bedst fra start med scoringer til både 1-0 og 2-0 i første halvleg. Den første scoring faldt efter blot fire minutter ved angriberen Louis Saha.
Oplægget kom fra den tidligere Arsenal-angriber Emmanuel Adebayor, som også gjorde det til 2-0 på et straffespark begået mod Tottenham-profilen Gareth Bale.
Det lignede en sikker Tottenham-sejr på det tidspunkt, selv om Arsenals hollandske stjerneangriber Robin van Persie havde været tæt på at score flere gange.
Fem minutter pausen begyndte Arsenals vilde comeback, skudt i gang af et Robin van Persie-skud på stolpen. Få sekunder senere havde Arsenal-backen Bacary Sagna reduceret til 1-2 på et hovedstød.
Tre minutter senere havde Robin van Persie udlignet på et flot skruet spark lige uden for feltet, og så var der pludselig spænding om resultatet igen.
I anden halvleg var der dog ikke spor tvivl om, hvem der ville løbe med sejren i kampen mellem de to ærkerivaler.
Arsenal var en klasse bedre i anden halvleg, hvor først tjekken Tomas Rosicky bragte hjemmeholdet foran 3-2, inden Theo Walcott med to kontrascoringer cementerede sejren.
Tottenhams Scott Parker blev udvist i kampens slutfase efter sit andet gule kort.
Med sejren bringer Arsenal sig op på siden af Chelsea på fjerdepladsen, der giver adgang til kvalifikationskampe om at komme i Champions League. Arsenal og Chelsea har begge 46 point.
Tottenham er fortsat placeret på tredjepladsen i Premier League, seks point foran de to øvrige London-rivaler.
/ritzau/
Seneste artikler
For første gang i lang tid: Guldborgsund speeder op for grøn omstilling
Stort flertal stemte kæmpe besparelser igennem
"Alternativet var, at historien var blevet ufortalt og stadig havde befundet sig i mørket"
Christian fortsatte med at slå stikkeren, der lå forsvarsløs på jorden, mens kvinden slog ham på ryggen...
Skud, håndgranater og rockerkrig: Lokal Bandidos-boss fortæller nu den blodige historie
Mest læste artikler
Brand i sukkerfabrik
Tom bil på Farøbroen: Eftersøgning fortsætter mandag
Dramatisk: Traktor på afveje påkørte biler og ramte hus
Truede med at skyde bekendt: Fandt våben hos kvinde
Bostedet Langholt lukker