Un gol de Zouma, el defensa central que le quitó el puesto al eterno capitán John Terry, abrió el marcador al minuto 52 en un derbi cerrado y complicado en el que Arsenal puso el fútbol, Chelsea la verticalidad y tanto Falcao garcía como David Ospina fueron suplentes.
Las expulsiones de Gabriel en el primer tiempo y de Cazorla (minuto 75) complicaron de más a un Arsenal que con nueve en el campo se vio a merced del Chelsea en el remate del partido por lo que no extrañó el 2-0 al 90 gracias a Hazard.
Chelsea regresó al triunfo tras dos derrotas y el campeón empieza a levantar cabeza tras un flojo arranque de temporada.
Los pupilos de José Mourinho, después de un decepcionante inicio de campaña, se llevaron los tres puntos en el duelo con sus vecinos del norte de la capital británica gracias a tantos en la segunda mitad del joven defensa francés Kurt Zouma y del atacante belga Eden Hazard.
El encuentro, sin embargo, estuvo marcado por los errores arbitrales del referí Mike Dean, que no vio una agresión flagrante del delantero hispano-brasileño Diego Costa a Laurent Koscielny y que expulsó a dos futbolistas 'gunners': Gabriel Paulista y Santi Cazorla.
"Le pido al árbitro que vea de nuevo el partido y que observe lo que hizo Diego Costa antes de que Gabriel fuera expulsado. Es una vergüenza que no sea castigado por lo que hace. Estoy verdaderamente decepcionado con Mike Dean y con las decisiones que tomó", dijo un molesto Wenger tras el partido.
La sorpresa de la jornada la dio el West Ham, convertido este curso en 'matagigantes' después de asaltar el Etihad Stadium e imponerse al Manchester City por 1-2.
Los de Manuel Pellegrini, que culminan una semana pésima, en la que cayeron en casa con el Juventus en la Liga de Campeones por idéntico resultado, pierden así su invicto tras un inicio de campaña en el que había sumado cinco triunfos consecutivos.
Anotaron para los 'hammers', que ya habían ganado en Anfield al Liverpool (0-3) y en el Emirates al Arsenal (0-2), el nigeriano Victor Moses -cedido procedente del Chelsea- y el senegalés Diafra Sakho, y descontó para los 'citizens' el fichaje estrella, Kevin De Bruyne.
El encuentro más emocionante de la jornada sabatina fue el que enfrentó en el Britannia Stadium al decepcionante Stoke City y al sorprendente Leicester, y que acabó con empate a dos goles.
Se pusieron por delante los 'potters' gracias a tantos del español Bojan Krkic -el primero tras su lesión de ligamentos- y de Jonathan Walters, pero lograron llevarse un punto los 'foxes' de Claudio Ranieri merced a Riyad Mahrez y a Jamie Vardy tras una gran segunda mitad.
El Watford de Quique Sánchez Flores, conjunto recién ascendido a la Premier League, hundió un poco más al Newcastle al llevarse los tres puntos de St James's Park (1-2) gracias a un doblete del ex delantero del Granada Odon Ighalo.
Además, Swansea y Everton se repartieron los puntos tras igualar 0-0 en el Liberty Stadium; el West Brom asaltó Villa Park con un tanto del 'rebelde' Saido Berahino (0-1); y el Bournemouth mantuvo su idilio con la Premier al imponerse en casa 2-0 a un Sunderland que no levanta cabeza.
La sexta jornada de la Liga inglesa se completa el domingo 19 con los encuentros entre Tottenham Hotspur y Crystal Palace (12:30 GMT), Liverpool y Norwich (15:00 GMT), y Southampton y Manchester United (15:00 GMT).
Así avanza la jornada en la Premier:
Ojo a la tabla: