Det stod 0–0 i halvtid, men i den andra halvleken la Arsenal in en högre växel.
1–0 kom i den 55:e minuten efter att Fabio Vieira tagit sig in i straffområdet och spelat bollen vidare till Martin Ödegaard som enkelt kunde skicka in ledningsmålet, hans femte mål för säsongen.
Med kvarten kvar var det sedan dags för Ödegaards sjätte när han stod rätt placerad i Wolverhamptons och kunde peta in en retur.
Arsenal leder nu Premier League med fem poäng ner till Manchester City.