Los goles de Bukayo Saka y Piero Hincapie pusieron al Arsenal en camino hacia una victoria que le habría permitido situarse siete puntos por delante en lo más alto de la tabla.
Sin embargo, el equipo de Arteta se vio sorprendido en los minutos finales en un Molineux nevado, dando al Manchester City, segundo clasificado, nuevas esperanzas en la lucha por el título.
Un gran disparo de Hugo Bueno recortó distancias antes de que el joven debutante Tom Edozie aprovechara un error entre el portero David Raya y el central Gabriel Magalhaes para igualar el marcador en el tiempo añadido.
Por segundo partido consecutivo de liga, los Gunners no han sabido mantener la ventaja, tras el empate 1-1 ante el Brentford el pasado jueves.
El City está ahora a solo cinco puntos del Arsenal y tiene un partido menos, además de recibir a los Gunners en casa en abril.
"Increíblemente decepcionado. Hay que aceptarlo. Debemos ser autocríticos porque no ha sido suficiente", ha afirmado Arteta.
"En la liga, la realidad es que no hemos sido consistentes en los últimos meses."
Después de haber dejado escapar ventajas importantes en dos anteriores luchas por el título ante el City, los hombres de Arteta corren el riesgo de ser perseguidos por los fantasmas de sus fracasos pasados.
El conjunto del norte de Londres ha dejado escapar 11 puntos en ocho partidos de liga en la 2026.
'Pagamos el precio'
Visiblemente enfadado por no haber sentenciado a un Wolves que solo ha sumado una victoria en 27 partidos de liga esta temporada, Arteta ha tenido dificultades para controlar sus emociones.
"Muy difícil de aceptar. En la segunda parte no hemos jugado como debíamos ni como exige ganar un partido de Premier League", ha señalado.
"Algunos conceptos básicos que debemos cumplir, los hemos hecho muy mal uno tras otro. Así no tienes dominio ni control del partido.
"Mejor no juzgarlo. Todos estamos demasiado afectados. Hay que encajar el golpe porque lo merecemos.
"Es muy fácil, con la emoción, decir cosas que pueden dañar al equipo. Todos quieren dar lo mejor."
El Arsenal se ha mostrado cada vez más nervioso a medida que pasaban los minutos ante los Wolves, una clara señal de que los líderes sienten la presión en su intento de conquistar el título inglés por primera vez desde 2004.
Ahora deben encontrar la manera de recuperarse de este duro golpe a tiempo para el derbi del norte de Londres del domingo ante el Tottenham, que será seguido por un duelo crucial en casa ante el Chelsea el 1 de marzo.
"Hay que pasar por momentos duros. Hoy, en el último minuto, pagamos el precio. Tenemos que hacer mucho mejor las cosas básicas de lo que hemos hecho", ha declarado Arteta.
La frustración del Arsenal ha estallado al sonar el pitido final, con Raya y Gabriel intercambiando palabras acaloradas antes de que el delantero Gabriel Jesus empujara al jugador de los Wolves Yerson Mosquera al césped.
Preguntado por cómo evitará que sus jugadores se vengan abajo ante la presión, Arteta ha respondido: "Estando muy cerca de ellos y recordándoles lo buenos que son.
"Hay que levantarse. Cuando llega un momento difícil, tenemos que demostrar cuánto lo queremos y lo buenos que somos."