Durante el mercado de traspasos de invierno de 2009, fue pretendido persistentemente por el equipo inglés Arsenal FC. El 2 de febrero, día del cierre del mercado, Arshavin se encontraba hospedado en un hotel de Hertfordshire, localizado a pocos kilómetros de distancia del campo de entrenamiento del Arsenal. Alrededor de las 10 a. m. se rumoreó que partía de regreso a Rusia;[31] sin embargo, con poco menos de una hora para el cierre de los fichajes, el Zenit San Petersburgo aceptó una oferta realizada por los gunners. En este punto, se había llegado a un acuerdo monetario y Arshavin pasó la revisión médica.[32] La operación se complicó por el mal tiempo en Inglaterra, que ya había retrasado el proceso de inscripción en la Premier League, forzando finalmente a la liga a prorrogar el plazo más allá de las 5 p. m..[33] El acuerdo no fue confirmado hasta el día siguiente, casi 24 horas después de la finalización del periodo de transferencias, con el Arsenal anunciando un acuerdo a largo plazo por una cantidad no revelada.[34] Ese mismo día, el Zenit afirmó en su sitio web oficial que había recibido una carta de la Asociación de Fútbol de Inglaterra, confirmando el registro de Arshavin como futbolista del Arsenal. Se le asignó el dorsal número 23 usado anteriormente por Sol Campbell.