Riccardo Calafiori adelantó a los Gunners a los 30 segundos, con el lateral italiano definiendo con gran calidad tras un pase de tacón de Myles Lewis-Skelly.
Impulsado por ese gol tempranero, el Arsenal siguió dominando y amplió su ventaja en el minuto 28, cuando un cabezazo amortiguado de Christos Tzolis fue rematado de cabeza por Kai Havertz.
El Manchester City amenazó con reaccionar por unos instantes, ya que Erling Haaland vio cómo un disparo peligroso era desviado por David Raya, mientras que los de Arteta pudieron haber marcado el tercero antes del descanso, pero el remate forzado de Martin Odegaard fue despejado sobre la línea por Josko Gvardiol.
Sin rendirse, el capitán del Arsenal amplió la ventaja de su equipo a los tres minutos de la segunda parte, empujando el balón a puerta vacía tras una magnífica finta que descolocó a Gianluigi Donnarumma.
Eso sentenció el partido, con los Gunners dejando claro su mensaje en este inicio de temporada bajo el sol de Cardiff.