En un entretenido partido disputado ante más de 38.700 espectadores, fue el Newcastle quien se adelantó pronto en el marcador tras marcar en su primer ataque en el minuto 6.
El nuevo fichaje, Anthony Elanga, tuvo un comienzo perfecto con la camiseta blanquinegra al enviar el balón a la esquina inferior derecha tras recibir un centro de Sandro Tonali.
Pero el Arsenal se sobrepuso a un inicio titubeante, recuperando el ritmo y el control del juego. Mikel Merino empató para los Gunners con un certero remate en el minuto 33 a pase de Kai Havertz.
Dos minutos más tarde, Alex Murphy metió el balón en su propia portería.
Las Urracas estuvieron a punto de encajar el tercero tras la reanudación, en el minuto 57, pero tuvieron que agradecérselo al guardameta Nick Pope, que detuvo un disparo de Bukayo Saka tras una chilena.
Un minuto más tarde, Jacob Murphy, suplente, igualó para el Newcastle con un disparo desde fuera del área que se coló por el primer palo de David Raya.
Cuando el partido parecía abocado al empate, Max Dowman, de 15 años, se internó en el área, donde Joelinton le derribó, y marcó la diferencia.
Odegaard no perdonó desde el punto de penalti y dio al Arsenal su segunda victoria, tras la conseguida ante el AC Milan (1-0).