2012-13 sezonu öncesinde Almanya'dan ilk kez ayrılan Podolski, Arsenal'e transfer oldu. Premier Lig'in ilk haftasında sahaya ilk 11'de çıkan futbolcu, sezon boyunca Arsenal'in önemli oyuncularından biri oldu ve ilk sezonunu 11 gol 10 asist ile kapattı. UEFA Şampiyonlar Ligi'nde de 4 gol atmayı başardı. Sonraki sezonun başlarında geçirdiği sakatlık nedeniyle sezonun ilk yarısında forma şansı bulamadı ve Şampiyonlar Ligi gruplarında da forma giyemedi. Sakatlık sonrası formasını geri alan futbolcu,