Quizá como reflejo de lo mucho que estaba en juego, ambos equipos mostraron nerviosismo en los primeros minutos. Robert Sánchez tuvo que resolver dos pases atrás defectuosos antes de que Liam Delap enviara el balón fuera tras un error de William Saliba.
El partido también fue muy táctico y disputado en todas las zonas del campo, con Marc Cucurella como protagonista en los duelos más destacados, hasta que Piero Hincapié obligó a Sánchez a realizar una gran parada tras un disparo con efecto en el minuto 18.
La lluvia en el estadio Emirates provocó algunos resbalones, mientras que Trevoh Chalobah intentó sorprender con un disparo lejano, pero el balón se marchó desviado, sin peligro.
Gabriel Martinelli estuvo cerca de superar la defensa del Chelsea poco después de la media hora, aunque Malo Gusto fue lo suficientemente rápido para igualar al brasileño y bloquear su disparo.
Kepa Arrizabalaga realizó su primera intervención en el minuto 43, despejando con seguridad el potente disparo de Enzo Fernández.
El Chelsea mostró más ambición tras el descanso, buscando igualar la eliminatoria. João Pedro vio cómo su disparo era desviado a córner antes de que Eberechi Eze saliera rápido para bloquear el intento de Jorrel Hato.
Liam Rosenior respondió dando entrada a Cole Palmer y Estêvão en el minuto 60. Poco después, Cucurella y Enzo Fernández probaron suerte con disparos desde fuera del área, pero ambos se marcharon desviados.
Mikel Arteta realizó un doble cambio ofensivo en el minuto 69, pero la mejor ocasión de los Gunners fue para Gabriel Magalhães, cuyo remate de cabeza tras el centro de Martín Zubimendi fue bloqueado por Cucurella.
Chalobah intentó una volea lejana que fue desviada a córner, y después Wesley Fofana remató fuera tras el saque de esquina.
En los últimos segundos del tiempo añadido, con los Blues volcados en ataque, Declan Rice recorrió el campo y asistió al suplente Kai Havertz, que superó a Sánchez y marcó el gol de la victoria para el Arsenal, asegurando el pase de los Gunners a su primera final de copa desde que levantaron la FA Cup en 2020.
Las dos eliminatorias de esta semifinal fueron los únicos partidos que Rosenior perdió como técnico del Chelsea, que siguió sin ganar este torneo desde la temporada 2014-2015.
Jugador Flashscore del Partido: Declan Rice (Arsenal)