Arsenal zajął drugie miejsce za City w każdym z ostatnich dwóch sezonów i był o kilka sekund od zadania potężnego psychologicznego ciosu w wyścigu o tytuł, dopóki John Stones nie wyrównał w 98. minucie.
Setny gol Erlinga Haalanda dla City wyprowadził podopiecznych Pepa Guardioli na wczesne prowadzenie.
Arsenal odebrał jednak kontrolę mistrzom Anglii dzięki bramkom obrońców Riccardo Calafioriego i Gabriela Magalhaesa.
W doliczonym czasie gry Trossard otrzymał drugą żółtą kartkę za odkopnięcie piłki po popełnieniu faulu.
Arteta był wściekły po tym, jak Declan Rice zobaczył czerwień w podobnych okolicznościach w remisie 1:1 z Brighton w zeszłym miesiącu.
"Zostaliśmy wrzuceni w kontekst gry, który sprawia, że jest to prawie niemożliwe przez 56 minut" - powiedział Arteta.
"Jestem z nich bardzo dumny. Nie można znaleźć się w trudniejszej sytuacji, a sposób, w jaki sobie z tym poradziliśmy, są niewiarygodni".
Arteta zareagował, poświęcając Bukayo Saka na dodatkowego obrońcę Bena White' a w połowie meczu, gdy goście zapakowali swoje pole karne, aby uniemożliwić City jakąkolwiek przestrzeń do przebicia się.
Podopieczni Guardioli wydawali się być gotowi na pierwszą porażkę u siebie we wszystkich rozgrywkach od listopada 2022 roku, dopóki Stones nie trafił z rzutu rożnego.
Arteta dodał: "99 na 100 razy, gdy grasz 56 minut na tym stadionie 10 przeciwko 11, przegrasz wieloma bramkami. To niewiarygodne, jak reagują, ale nie mogę być szczęśliwy, ponieważ chcę być w sytuacji, w której możemy cieszyć się grą".
Remis pozostawia Arsenal wciąż dwa punkty za liderującym City.
Udało im się jednak w dużej mierze zminimalizować szkody spowodowane trudnymi wyjazdami do Aston Villi, Tottenhamu i rywali do tytułu w pierwszych pięciu ligowych meczach sezonu.
"Chłopcy włożyli tak wiele w każdą pojedynczą akcję" - powiedział Arteta. "Zrobili dziś kolejny duży krok jako drużyna i indywidualnie".
Guardiola pochwalił fizyczną i psychiczną odporność Arsenalu, która pozwoliła im przetrwać tak długo.
"Gratulacje dla Arsenalu. Bycie tak silnym psychicznie, blokowanie się przez długie, długie minuty, ale byliśmy tak cierpliwi, aby to zrobić" - powiedział Guardiola. "To jedna z najlepszych drużyn na świecie - Arsenal. W wielu aspektach są naprawdę dobrzy".