Arsenal inledde starkast, och i den elfte minuten kom Declan Rice till ett lovande läge när han kunde skjuta på rull i straffområdet, men hans avslut lämnade en del att önska, och räddades enkelt av Jordan Pickford.
Strax därefter testades Pickford igen när Arsenal satte av i en kontring och Gabriel Martinelli kom till skott. Bra avslut, men ännu bättre räddning från den engelske landslagsslipsen.
I den 35:e minuten gick Martinelli ner i gräset efter en duell med en bortaspelare där hans fot fastnade under motståndaren. Brassen grinade illa och spelet bröts. Brassen kunde dock spela vidare.
Everton tog sedan ledningen med 1-0 genom Gana Guye, som drog in en frispark.
Men den ledningen varade inte länge. Tomiyasu kvitterade direkt därfefter med ett hårt och lågt skott som Pickford inte kunde rädda.
En timme in i matchen tvingades mittbacken Gabriel utgå för Arsenal. Brassen ådrog sig en axelskada, och Oleksandr Zintjenko byttes in.
Med 20 minuter kvar kom Martin Ödegaard till ett bra läge att göra 2-1 när Arsenal hade många kroppar framför mål och tryckte på. Men avslutet täcktes bort.
Målet kom istället genom Kai Havertz i den 89:e minuten, men det räckte inte för Arsenal när Manchester City gjorde processen kort med West Ham och säkrade klubbens fjärde raka ligatitel.
- Jag är så stolt över stegen vi har tagit. Vi har förändrat den här klubben. Jag tror att alla kan tro på oss nu. Jag längtar efter att komma tillbaka och göra alla supportrar stolta, säger Martin Ödegaard efter matchen.
- Vi ska komma tillbaka starkare och ännu hungrigare.
Mikel Arteta vände sig till supportrarna på Emirates:
- Ni har börjat tro, och förstått vad vi vill göra. Jag vill tacka alla spelarna som varit otroliga. Nu är det dags att ta en paus och sedan fortsätta pusha. Vi är inte nöjda. Vi vill ha mer än så här - och det kommer vi att få.
Startelvor:
Arsenal: Raya, White, Saliba, Gabriel, Tomiyasu, Rice, Partey, Ödegaard, Trossard, Martinelli, Havertz
Everton: Pickford, Coleman, Tarkowski, Branthwaite, Young, Gana, Onana, Doucoure, Garner, McNeil, Calvert-Lewin