Luego de jugar diez temporadas en la Primera B Nacional conseguiría el tan ansiado ascenso a la Primera División en el año 2002, como el ganador del «Torneo Reducido» venciendo en la final a Gimnasia y Esgrima (CdU). El jugador, creyendo que el árbitro alemán que dirigía el encuentro no era imparcial, se negó a retirarse del campo de juego y mantuvo las protestas y el intercambio de insultos con el público por diez minutos. Sin embargo, las derrotas ante Boca Juniors por 1-2 en casa (Clemente Rodríguez en contra para Arsenal, y Pablo Mouche y Pablo Ledesma para Boca) y 2-0 en La Boca (goles de Pablo Ledesma y Juan Sánchez Miño) hicieron que su clasificación solo sea posible por un milagro, ya que Arsenal, debía ganar contra Zamora y contra Fluminense, mientras que Boca no debía ganar sus partidos. Contó con la participación de 224 equipos, todos los que disputaban los torneos de Primera División, Primera B Nacional, Torneo Argentino A, Primera B, Torneo Argentino B, Primera C y Primera D. Consagró campeón a Arsenal, que en esa condición disputó la Supercopa Argentina 2013 frente al campeón del Campeonato 2012-13, el Club Atlético Vélez Sarsfield. Arrancó bien Arsenal, con gol de Iván Marcone, pero el equipo charrúa logró dar vuelta el resultado en el segundo tiempo, con goles de Luis Aguiar y Jonathan Rodríguez.
En esa recordada serie, Arsenal alineó el 16 de mayo de 1992 a: Urquiza; Raúl Oyola, Claudio Larramendi, Miguel Rodríguez y Marcelo Bottari; Riveros, José Rizzo, Jorge Muñoz (Maciel) y Guzmán; Daniel Oscar Marcianesi y Roberto «Fito» González. Obs: Uno de los goles a favor de Arsenal fue convertido por Clemente Rodríguez en contra. El encuentro fue igualmente peleado, con ambos lados anotando goles tempranos; Patrick Kluivert anotaría a los 12 minutos y Claudio López empataría cinco minutos más tarde. En ese encuentro de ida, Arsenal y Alvarado empataron 2 a 2, con goles de González y Larramendi para Arsenal y de Vidal y Ortega para Alvarado. Integró el Grupo 4. Su primer partido en la fase de grupos, contra Fluminense lo perdió en Brasil por 1 a 0 (gol de Fred), mientras que el segundo cotejo, contra Zamora de Venezuela, en Sarandí, lo ganó por 3 a 0 (goles de Jorge Ortiz, Carlos Carbonero y Luciano Leguizamón), lo que le daba esperanzas de clasificar a octavos de final.
Brasil se impondría por 4:2, luego de que Claudio Taffarel atajara los remates de Diego Simeone y Néstor Fabbri. El gol de Arsenal lo marcó a los 10 minutos del segundo tiempo Héctor Grondona, decretando el 1 a 1 que se mantendría hasta el final. En la final se enfrentó al América de México. Formación Arsenal: Mario Cuenca; Javier Gandolfi, Josimar Mosquera, Aníbal Matellán y Darío Espínola; Pablo Garnier, Andrés San Martín, Carlos Castiglione y Martín Andrizzi; Santiago Raymonda (Javier Yacuzzi) José Luis Calderón (Franco Caraccio). Andrés San Martín, Javier Yacuzzi; Alejandro Gómez y José Luis Calderón. Formación Arsenal: Mario Cuenca; Darío Espínola, Carlos Casteglione, Jossimar Mosquera, Cristian Díaz; Javier Yacuzzi (Alejandro Gómez), Andrés San Martín, Israel Damonte (Sebastián Carrera), Diego Villar; Pablo Garnier (Martín Andrizzi) y José Luis Calderón. Formación Arsenal: Mario Cuenca; Javier Gandolfi, Jossimar Mosquera, Aníbal Matellán, Darío Espínola; Sebastián Carrera (Pablo Garnier), Carlos Casteglione, Andrés San Martín, Javier Yacuzzi; Alejandro Gómez (Martín Andrizzi); José Luis Calderón (Santiago Raymonda). Formación Arsenal: Mario Cuenca; Javier Gandolfi, Jossimar Mosquera, Aníbal Matellán y Cristian Díaz; Sebastián Carrera (Pablo Garnier, luego Martín Andrizzi), Carlos Casteglione, Andrés San Martín y Javier Yacuzzi; Leonardo Biagini (Alejandro Gómez) y José Luis Calderón.
Formación Arsenal: Mario Cuenca; Javier Gandolfi, Jossimar Mosquera, Aníbal Matellán, Cristian Díaz; Sebastián Carrera (Alejandro Gómez), Israel Damonte, Carlos Casteglione, Diego Villar (Martín Andrizzi); Leonardo Biagini (Santiago Raymonda) y José Luis Calderón. El 25/10/07 juegan la revancha en Guadalajara, triunfando Arsenal por 3 a 1, goles de Sergio Santana (G) y Javier Yacuzzi (2) y Santiago Raymonda (de penal) para Arsenal. Los goles fueron marcados por Alejandro Chumacero y Kenny Cunningham para el local y Darío Benedetto para Arsenal. Descendió de la Primera B a la Primera C, en el año 1984. Por la fecha 42 de ese torneo, Arsenal cayó derrotado 3 a 0 con Lanús, perdiendo la categoría. Arsenal jugó su primer partido en Primera División el 28 de julio de 2002 ante Olimpo de Bahía Blanca en el Estadio Néstor Díaz Pérez, donde el local ganó por 1 a 0 con gol de Mauricio Piersimone. Allí, el seleccionado se midió ante los Países Bajos. El conjunto de Sarandi venció por 2 a 1 (Martín Rolle y Julio César Furch, Harold Figueroa para The Strongest) pero San Pablo venció 2 a 0 y pasó de ronda junto con Atlético Mineiro (este último luego se consagraría campeón del certamen).