2003-2004賽季范佩西已經(jīng)和范馬爾維克徹底決裂，在大多數(shù)比賽中只能坐在板凳上，范佩西在這個賽季各項比賽中出場了三十三場僅打進(jìn)六球，這時的范佩西拒絕和費耶諾德續(xù)約，雙方關(guān)系已經(jīng)徹底決裂于是費耶諾德開始主動兜售范佩西，但很多豪門忌諱于他的前科而非常謹(jǐn)慎，而當(dāng)時正致力于尋找博格坎普的接班人的阿森納看中了范佩西。

    2004年5月14日范佩西正式簽約阿森納，轉(zhuǎn)會費僅有二百七十五萬英鎊，而在他加盟之時阿森納隊主教練溫格表示，范佩西在阿森納隊內(nèi)的位置將從他過去習(xí)慣的左邊鋒改到中路，他會成為博格坎普的接班人，在亨利的身后擔(dān)任影鋒。

    2004-2005賽季中范佩西在阿森納對陣曼聯(lián)的社區(qū)盾杯決賽中首次代表阿森納出場，而阿森納最終三比一擊敗了曼聯(lián)，范佩西收獲了他來到英格蘭以后的第一個冠軍。賽季初期范佩西難以和何塞·安東尼奧·雷耶斯、丹尼斯·博格坎普和弗雷德里克·永貝里等人競爭，因此他的大部分時間是替補(bǔ)。10月阿森納對陣曼城的比賽中首次首發(fā)出場，并且打進(jìn)了他在阿森納的第一個進(jìn)球。

    2004年底到2005年1月在博格坎普和雷耶斯傷停的時侯，范佩西的機(jī)會終于來了，在足總杯半決賽對陣布萊克本隊的比賽，范佩西中表現(xiàn)神勇，替補(bǔ)出場打進(jìn)了兩個進(jìn)球。而在最后的足總杯決賽中，范佩西也在點球大戰(zhàn)中冷靜的罰入點球，收獲了足總杯冠軍，范佩西在阿森納的處子賽季雖然傳出了一些不和諧的聲音，但是表現(xiàn)無可置疑，各項比賽出場四十一次打進(jìn)十球。

    2005-2006賽季，因為何塞·安東尼奧·雷耶斯的低迷和丹尼斯·博格坎普即將退役，范佩西獲得的機(jī)會更多了。他的表現(xiàn)也有明顯提升，2005年11月范佩西在八場各項比賽中打進(jìn)了八個進(jìn)球，獲得了11月英超最佳球員的榮譽，這是他第一次獲此殊榮。2006年1月范佩西在阿森納對陣卡迪夫城的足總杯比賽中腳趾受傷，被迫休整數(shù)周，在復(fù)出以后僅兩場比賽后，2月2日范佩西對陣西漢姆聯(lián)的比賽中傷勢復(fù)發(fā)，這次他又不得不養(yǎng)傷一個多月，這個賽季里范佩西受傷病影響出場次數(shù)減少了，但是表現(xiàn)卻有提升，出場三十八次打進(jìn)了十一球。

    2006-2007賽季范佩西成為了阿森納的主力。范佩西在這個賽季前半段出勤率一直很高，他在阿森納擊敗查爾頓的比賽中打進(jìn)了一粒驚世駭俗的抽射。當(dāng)時范佩西在禁區(qū)外接到了埃布埃的一個落點并不好的傳中，快速調(diào)整了步伐，以一個非常規(guī)的起腳動作、左腳抽出了一個精彩的落葉球，直掛查爾頓隊球門死角，這個進(jìn)球在英超聯(lián)賽的十幾年歷史里都可以稱得上是經(jīng)典。在2005年底到2006年初這段時間里范佩西狀態(tài)極佳，在七場比賽里打進(jìn)了六個球，這其中就包括阿森納對陣曼聯(lián)的重要比賽中，范佩西替補(bǔ)出場打進(jìn)了扳平比賽的一球，幫助阿森納在最后時刻逆轉(zhuǎn)擊敗了曼聯(lián)，然而也正是在這時，范佩西竟然在慶祝進(jìn)球時跖骨骨折，被迫提前結(jié)束這個賽季。

    2007年夏天阿森納傳奇球星亨利轉(zhuǎn)投巴塞羅那，范佩西成為了阿森納的核心射手。但就是這支年輕的阿森納，卻在范佩西和法布雷加斯等人的帶領(lǐng)下在聯(lián)賽中一路高歌猛進(jìn)，范佩西在賽季開局的十三場比賽中打進(jìn)了七球，并且有相當(dāng)數(shù)量的助攻。2007年10月范佩西在參加荷蘭國家隊的比賽中膝蓋受傷，被迫休息兩個月。

    2007年12月中旬范佩西復(fù)出，但之后傷病不斷反復(fù)，從2007年底一直到2008年3月間，范佩西只打了兩場比賽，阿森納在這段時間也一路跌到了聯(lián)賽第三位。嚴(yán)重的是范佩西不斷地傷病甚至已經(jīng)給他產(chǎn)生了心理陰影，2008年4月29日范佩西在對陣德比郡的比賽中打進(jìn)一球后，在中場休息時被換下，當(dāng)時人們都擔(dān)心范佩西會因傷錯過歐洲杯，但隨后溫格澄清是保險起見，不想讓范佩西冒險錯過歐洲杯。

    2008-2009賽季范佩西傷病較少的一個賽季，10月29日阿森納對陣熱刺的北倫敦德比中，范佩西打進(jìn)了他在阿森納的第五十個進(jìn)球。2008年11月8日阿森納一比二負(fù)于斯托克城的比賽里，急躁的范佩西在球隊落后的時候惡意肘擊對方門將索倫森，被直接紅牌罰下。賽后索倫森承認(rèn)當(dāng)時他是在故意引誘挑釁范佩西的，范佩西為不冷靜付出代價。不過在停賽復(fù)出后，范佩西在對陣切爾西和利物浦的比賽中表現(xiàn)出色，包辦了本隊的三個進(jìn)球。

    他在阿森納客場挑戰(zhàn)切爾西的比賽里獨中兩元，使得當(dāng)時處在困境中的阿森納在客場二比一逆轉(zhuǎn)擊敗了切爾西;而在阿森納主場對利物浦的比賽里，范佩西接到納斯里的后場長傳后，在難度極大的情況下依然能卸下球、左腳控球帶過了卡拉格和阿格、而后右腳大力射門得分，范佩西這一套動作一氣呵成僅用了四秒鐘時間，而這個精彩的范佩西式的進(jìn)球后來被BBC評為當(dāng)月英超最佳進(jìn)球。除此之外范佩西在歐冠中也表現(xiàn)優(yōu)異，在歐冠淘汰賽對陣羅馬和比利亞雷爾的比賽中，范佩西也都有進(jìn)球。在這個賽季里范佩西展現(xiàn)出極其全能的素質(zhì)，四十四次出場是他加盟阿森納以來出場最多的一個賽季，他不但在各項比賽里打進(jìn)了二十球，此外還有十五次助攻。

    2009年夏天范佩西和阿森納續(xù)約到了2013年，續(xù)約之后范佩西表示自己絕對忠于阿森納，不愿像阿德巴約等人那樣另謀高就。

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