Los Blues se impusieron en Stamford Bridge con tantos del belga Eden Hazard (9), el brasileño Willian (41) y el nigeriano Victor Moses (89).
Con este triunfo el Chelsea se sitúa en el primer puesto provisonal con 9 puntos en 3 partidos. Los Gunners (7º), irregulares en el arranque, suman cuatro puntos; tras una victoria, un empate y una derrota.
El Manchester United podría alcanzar al Chelsea en la cabeza si lograr ganar este sábado en su visita al Hull City.
En el primer partido de este sábado el Tottenham y el Liverpool firmaron un empate a uno, confirmando su irregular inicio de temporada al ganar ambos aspirantes al título uno sólo de los tres primeros partidos.
James Milner adelantó de penal (43) a los 'Reds' del técnico alemán Jurgen Klopp, pero Dani Rose, a pase del argentino Erik Lamela, estableció el empate definitivo (72).
El domingo, el Manchester City, que suma dos triunfos en dos partidos, recibirá al West Ham. El West Bromwich-Middlesbrough completará la jornada.