El 17 de mayo del 2004 firmó con el Arsenal, equipo que lo hizo grande. La primera temporada no fue la mejor. Le costó asentarse en el once, pero anotó 10 goles en 41 partidos. Un año después se hizo con el puesto. Comenzó la temporada en muy buena forma y solo las lesiones pudieron detenerlo. En el 2005 no estará en el recuerdo del holandés, ya que terminó con la derrota del Arsenal en la final de la Champions contra el Barcelona. Final en la que fue suplente. Los dos años siguientes vienen marcados por su consagración. Asumió el liderazgo del equipo después de la salida de Henry al Barsa. Sin embargo, las lesiones impidieron que brillara. A partir de ese momento asumió el mandato del equipo y comenzó a adquirir la capitanía. En la temporada 2009-2010 renovó, ese día comentó: “Mi corazón está con el Arsenal y no puedo imaginarme con otra camiseta”. Esa temporada se lesionó de gravedad en un amistoso contra Italia y estuvo cinco meses fuera. En la 2011-2012, su última temporada con el Arsenal, fue elegido mejor jugador de la Premier, en la que disputó 278 partidos con 132 goles.
A pesar de las declaraciones que había dado, tras ocho temporadas, Van Persie le pidió a Wenger, su entrenador, que lo vendiera. Fichó por el Mánchester United, donde juega actualmente. En su primer año se convirtió en el máximo goleador con 26 tantos, y esta temporada, a pesar de la mala situación de su equipo, lleva 11 en liga.
Con Holanda debutó el 4 de junio del 2005 frente a Rumanía, rumbo al Mundial del 2006, y en su segundo partido, contra Finlandia, se estrenó como goleador. Van Basten lo llevó al Mundial de Alemania, en el que marcó un tanto en cuatro partidos. Holanda cayó eliminada en octavos contra Portugal. En la Eurocopa del 2008 cambió su posición. El holandés comenzó a jugar de extremo, por detrás de Van Nistelrooy. Holanda tenía muchas esperanzas pero solo llegó a cuartos.
Van Persie fue incluido en la lista del Mundial de Sudáfrica. Fue titular en los siete partidos y anotó un gol contra Camerún. Disputó la final frente a España, que perdió.
Después del batacazo que supuso quedarse a las puertas de ganar un mundial y tras una última Eurocopa decepcionante, el máximo goleador de Holanda, con 41 tantos, tiene puestas todas las esperanzas en este mundial. No será fácil. En el horizonte le esperan España, Chile y Australia.