Con esta derrota, el Arsenal sigue al frente de la clasificación pero con sólo tres puntos de diferencia con el City (35 frente a 32). Liverpool (3º) y Chelsea (4º) tienen 30 a falta de jugar sus partidos.
El marcador lo inauguró Agüero en el minuto 14 y el Arsenal empató en el minuto 31 con un tanto de Theo Walcott. Pero antes de que finalizara la primera parte, Negredo (39) puso de nuevo por delante a los locales.
Ya en la segunda mitad, Fernandinho (50) amplió diferencias (3-1). Pero Walcott volvió a marcar (63) y acercó a su equipo. De poco sirvió, porque Silva (65) y de nuevo Fernandinho (88) sellaron el contundente triunfo local.
Ya en la prolongación, el alemán Per Mertesacker (90+4) hizo el 5-3 para el Arsenal y el marfileño Yaya Touré, de penal (90+6), logró el 6-3 definitivo.
En los primeros minutos, el equipo local dominó el encuentro, con una presión alta que no dejaba construir al Arsenal. Su ambición encontró premio en el tercer córner del que dispuso.
El francés Samir Nasri puso el balón en el primer palo para que lo peinara el argentino Martín Demichelis y su compatriota Agüero, a bocajarro, hizo el 1-0 en el segundo palo.
Es el 13º tanto del internacional argentino en esta edición de la Premier League. Su excepcional arranque lo completa con otros seis tantos en la Liga de Campeones.
Sin embargo, Agüero tuvo que retirarse nada más comenzar la segunda parte por problemas musculares. Le sustituyó el internacional español Jesús Navas.
Negredo tuvo el segundo para el City en el minuto 20 después de que el belga Vincent Kompany robara un balón y le pusiera un preciso balón al hueco. El disparo del español se marchó fuera.
El Arsenal no controlaba pero creaba peligro al contraataque. Tras una pérdida de balón de Touré ante Aaron Ramsey, el alemán Mesut Ozil condujo el contraataque y vio la llegada por detrás de Walcott, que con un tiro preciso hizo el empate.
De nuevo, Negredo (33) falló en el uno contra uno ante el portero polaco Wojciech Szczesny. Pero a la tercera el ariete no falló y aprovechó el pase de la muerte del argentino Pablo Zabaleta para poner por delante al City (38).
Ya en la segunda parte, en el minuto 50, otro robo de balón desencadenó el 3-1. El balón le llegó a Fernandinho en la frontal y definió con un disparo colocado.
Walcott llevó la emoción al marcador (3-2) con un tiro a la escuadra tras una combinación en el área del City.
Pero Silva coronó su gran partido dirigiendo al equipo local con el 4-2 tras un pase de Navas y Fernandinho aprovechó que el Arsenal estaba volcado para hacer el 5-2 en un contraataque.
En la prolongación, Mertesacker y Touré marcaron y dejaron el marcador en 6-3 en un partido en el que ambas defensas se mostraron muy vulnerables.
La jornada continúa el sábado con otros cinco partidos, entre los que destaca el duelo entre el Chelsea y el Crystal Palace (19º) en Stamford Bridge.