FC Köln førte 1-0 ved pausen, men de tyske gæster måtte se sig slået 1-3 af et reservespækket Arsenal-hold.
Den tyske fodboldklub FC Köln gjorde torsdag comeback på den europæiske fodboldscene efter 25 års fravær.
På udebane måtte Bundesligaens bundprop i Europa League se sig besejret med 1-3 af Arsenals reserver trods en tysk pauseføring.
Kampen måtte udsættes i en time til klokken 22.05 på grund af et massivt fremmøde i London på op mod 20.000 tyske fans, selv om Köln officielt blot var tildelt 2900 sæder.
Flere Köln-fans havde tilsyneladende erhvervet sig billetter, der var tiltænkt hjemmeholdets tilhængere, og det skabte et stort kaos ved indgangene på Emirates Stadium.
Da kampen med en times forsinkelse blev fløjtet i gang, fik de tyske gæster en forrygende start med en føring efter små ti minutter.
Arsenal-målmand David Ospina kom farende ud ad straffesparksfeltet for at sparke bolden væk. Men keeperen fik ikke luft under bolden, der blev opsnappet af Köln, og så kunne Jhon Cordoba elegant sende den ind i det tomme mål til 1-0.
De tyske gæster havde fint styr på sagerne frem til pausen, selv om det var en bet, at midtbanestyrmanden Jonas Hector skadet måtte forlade banen efter en halv time.
De sidste 45 minutter tilhørte til gengæld de engelske værter, der umiddelbart efter pausen fik udlignet til 1-1 ved bosniske Sead Kolasinac efter oplæg fra Theo Walcott.
Midtvejs i anden halvleg afsluttede Alexis Sánchez en solotur på kanten af straffesparksfeltet med et drømmehug, der endte i målhjørnet.
Senere cementerede ihærdige Héctor Bellerín Arsenal-sejren, da spanieren var over en ripost og fik sendt bolden i mål til 3-1.
FC Köln havde den danske midterforsvarer Frederik Sørensen på bænken i hele kampen.
Med sejren topper Arsenal gruppe H med tre point foran serbiske Crvena Svezda og hviderussiske BATE Borisov, der spillede 1-1.