Vainqueurs 3-1 à l'allée au Pirée, les Gunners, dixièmes de Premier League, ont été surpris par un but du marocain Youssef El Arabi, d'une frappe dans la surface (51e).
El Arabi avait inscrit à l'aller le but des champions de Grèce.
Dans les autres matches du début de soirée, l'AS Rome, victorieuse 3-0 à l'aller, a remporté son match contre le Shakhtar Donetsk (2-1) avec un doublé de l’Espagnol Borja Mayoral (48e, 72e).
L'attaquant ukrainien d'origine brésilienne Junior Moraes avait égalisé pour le Shakhtar (59e).
Grenade, 8e de Liga, a été battu 2-1 en Norvège par Molde, mais se qualifie à la faveur de sa victoire 2-0 en Espagne.