Kendati baru memasuki lapangan pada menit ke-61 menggantikan Andy Robertson, Jota mampu menandai penampilannya dalam laga itu dengan mengemas dua gol yang diselingi satu gol lain dari Mohamed Salah.
Sebelum Jota masuk, Liverpool membuang setidaknya dua peluang bagus untuk membuka keunggulan, tetapi sayang tembakan James Milner dan Roberto Firmino melenceng dari sasaran.
Juergen Klopp melakukan perjudian ketika menarik keluar Robertson pada menit ke-61 digantikan Jota, tetapi baru tiga menit berada dalam lapangan penyerang Tim Nasional Portugal itu berhasil memecahkan kebuntuan dengan sundulan tajamnya yang tak terhentikan kiper Bernd Leno untuk membuka keunggulan Liverpool.
Gol itu tidak lepas dari umpan silang menawan yang dilepaskan Trent Alexander-Arnold, yang bulan lalu dicoret dari Timnas Inggris oleh Gareth Southgate, dengan mengirimkan bola akurat ke Jota yang berada di antara dua bek Arsenal di muka gawang.
Baca juga: Portugal imbang 2-2 dengan Serbia, Jota cetak brace
Baca juga: Diogo Jota bawa Liverpool menang di markas Wolverhampton
Hanya empat menit setelah gol Jota, Salah menggandakan keunggulan Liverpool lewat aksi gemilangnya mengalahkan Gabriel Magalhaes dalam perebutan mengejar bola umpan terobosan Fabinho sebelum mengolongi Leno gunakembali membuat jala gawang Arsenal bergetar.
Liverpool terus menekan dan Firmino mengirim umpan matang lainnya ke arah Salah pada menit ke-75, sayang tembakan penyelesaian Raja Mesir itu masih mengenai tangan Leno.
Pada menit ke-82, Jota mencetak gol keduanya untuk memperlebar keunggulan Liverpool 3-0 setelah menyambar bola liar hasil pengendalian tak sempurna Sadio Mane yang menerima umpan silang Salah.
Arsenal tak mampu menciptakan serangan berbahaya apa pun sepanjang laga dan cukup beruntung tak kalah lebih telak dari 0-3 setelah sundulan Mane melenceng dan Leno bisa menghentikan Salah memanfaatkan umpan jauh kiriman Alisson Becker pada injury time.
Baca juga: Real Madrid dipastikan tanpa Ramos lawan Liverpool dan Barcelona
Baca juga: Arsenal pantau Nabil Fekir untuk jadi alternatif Martin Odegaard
Kemenangan 3-0 membawa Liverpool naik ke peringkat kelima klasemen sementara dengan koleksi 49 poin atau hanya terpaut dua poin dari empat besar, sedangkan Arsenal (42) tertahan pada urutan kesembilan, demikian catatan laman resmi Liga Inggris.
Kedua tim selanjutnya akan tampil dalam kompetisi Eropa tengah pekan depan saat Liverpool menghadapi Real Madrid dalam leg pertama perempat final Liga Champions pada Selasa (6/4) dan Arsenal melawan Slavia Praha dalam leg pertama perempat final Liga Europa dua hari kemudian.
Pada lanjutan Liga Inggris, Liverpool akan menjamu Aston Villa pada Sabtu pekan depan, sehari sebelum Arsenal bertandang ke markas tim juru kunci klasemen Sheffield United.
Baca juga: Manchester City di ambang juara liga setelah bekuk Leicester 2-0
Baca juga: Leeds atasi Sheffield United berkat gol bunuh diri
Baca juga: Chelsea dipermalukan West Brom