Fotballtrøyer barn Gunners-manager Mikel Arteta forlot Pierre-Emerick Aubameyang ut av troppen for en tredje kamp på rad, mens Leeds» skadeproblemer gjorde at benken ble fylt med tenåringer, inkludert 15 år gamle Archie Gray.
Bortelaget burde vært foran i løpet av fem minutter da Illan Meslier parerte Alexandre Lacazettes skudd inn i banen til Bukayo Saka, som skjøt gapende.
Arsenal fikk sin belønning etter 15 minutter da Lacazette tok fra seg Adam Forshaw og Gabriel Martinelli reagerte raskest på å skyte forbi Meslier med et kraftig angrep.
Det sto 2-0 ikke så lenge etter, da Gunners tok Leeds i pausen da Martinelli ble skled inn og rolig lobbet ballen over den pågående Meslier for å fullføre skuddet.
Leeds hadde dessverre ikke noe svar på det flytende Gunners-angrepet, som fortsatte med å knipse et tredje mål tre minutter før pause, mens et godt gjennomarbeidet pasningstrekk endte med at Saka skjøt hjem på den nærmeste stolpen via en avvisning.
Gunners fortsatte å presse på for flere mål i andre omgang, men det var Leeds som hadde mer av ballbesittelsen, selv om det var vanskelig å få sjanser i den siste tredjedelen.
Leeds fikk en redningsplanke i det 73. minutt etter å ha blitt tildelt en straffe for Ben Whites felling på Joe Gelhardt, noe som tillot Raphinha å gjøre 3-1 fra straffemerket.
Emile Smith-Rowe sikret imidlertid seieren for bortelaget manchester united drakt rashford med sju minutter igjen på låsen med en førstegangsvolley fra Odegaards pasning da Artetas side befestet fjerdeplassen.