Han stanget inn vinnermålet på et godt slått innlegg fra Martin Ødegaard. Det kom på overtid av de tillagte seks minuttene.
Fram til da hadde Arsenal brukt over en halvtime på å finne en vei til tre nye poeng.
Kai Havertz tuppet inn 3-3 etter en time på Kenilworth Road, og kort tid før hadde Luton sensasjonelt gått opp i 3-2 etter å ha havnet under to ganger.
Ross Barkley utnyttet da en brøler fra Arsenals keeper David Raya.
Bortelaget dominerte tungt den siste halvtimen, men Luton forsvarte seg godt og ga fra seg lite rom. Først i siste sekund kom åpningen.
Gabriel Martinelli tok Arsenal i føringen etter 20 minutter. Han fikk en enkel jobb i kjølvannet av et dårlig tilbakespill fra vertene. Fem minutter senere var lagene like langt, da Gabriel Osho stanget inn et hjørnespark.
På tampen av omgangen var det Gabriel Jesus som brukte hodet og tok Arsenal opp i 2-1.
[ Premier League bekrefter gigantavtaler – største i britisk idrett noen gang ]
