Manager Arsene Wenger sa på forhånd at dette var en kamp de måtte vinne, og det så lenge skummelt ut for gjestene fra London.
Matthew Taylor scoret begge målene for Bolton, først etter et knapt kvarters spill, så igjen etter 43 minutter.
I mellomtiden hadde Arsenals Abou Diaby fått rødt kort for en stygg takling, som vakte minner fra flere beinbrudds-taklinger - blant annet av Arsenals Edu.
Arsenal slet lenge i striregnet, men etter 63 minutter satte Wiliam Galas beinet på et innlegg og styrte det i mål. Opphentingen var i gang.
Det tok ikke mer enn fem minutter til før Arsenal hadde grunn til å juble igjen. Da var det Robin van Persie som satte inn en helt korrekt idømt straffe.
Vinnermmålet var det Cesc Fabregas som stod for. Det kom etter 90 minutter, og Arsenal tok dermed sin første seier på seks kamper i Premier League. Den forrige seieren kom 11. februar da de slo Blackburn 2-0.
Daniel Braaten spilte ikke for Bolton.