West Ham đã phải chịu thất bại đau đớn 1-2 trước Man.United trên sân nhà tại Premier League vào Chủ nhật, nơi họ chịu bàn bàn thua muộn từ Jesse Lingard trước khi chứng kiến thủ thành David De Gea cản phá quả phạt đền ở phút bù giờ của Mark Noble. Tuy nhiên, đội bóng của HLV David Moyes đã có màn phục thù ngọt ngào chỉ 3 ngày sau, khi bàn thắng trong hiệp một của Manuel Lanzini khiến Quỷ đỏ phải dừng bước ngay vòng thứ 3.
HLV Ole Gunnar Solskjaer đã thực hiện 11 sự thay đổi, trong khi HLV Moyes cũng tung vào sân 10 gương mặt mới. West Ham đã tận dụng tối đa khoảnh khắc chói sáng của họ khi Ryan Fredericks vượt qua Alex Telles bên mép phải khu cấm địa, tiến sát biên ngang rồi chuyền ngược lại cho Lanzini hạ gục thủ môn Dean Henderson ở phút thứ 9. Đây là bàn thắng duy nhất của trận đấu, giúp HLV Moyes lần đầu có được chiến thắng trước Man.United kể từ khi bị họ sa thải vào năm 2014. Đó cũng là chiến thắng đầu tiên của West Ham tại Old Trafford kể từ năm 2007.
Trên sân nhà Stamford Bridge, Chelsea giành chiến thắng 4-3 trên chấm luân lưu trước Aston Villa, sau kết quả hòa 1-1 ở thời gian thi đấu chính thức. Tiền đạo người Đức, Timo Werner giúp Chelsea vượt lên dẫn trước ở phút 54, anh ghi bàn thắng đầu tiên sau 11 trận từ đường chuyền của Reece James. Tiền đạo 19 tuổi Cameron Archer đã gỡ hòa ở phút 64 bằng pha đánh đầu cận thành sau đường chuyền của Matty Cash. Tuy nhiên, trong loạt sút luân lưu, James đã ghi bàn thắng quyết định cho Chelsea sau khi Ashley Young và Marvelous Nakamba sút hỏng.
Tiền đạo Harry Kane đã chấm dứt cơn khô hạn bàn thắng của mình khi ghi bàn nâng tỷ số lên 2-0 ở phút 23 tại Wolves, sau bàn mở tỷ số của Tanguy Ndombele trướcđó 8 phút. Chủ nhà quật khởi khi Leander Dendoncker thu hẹp cách biệt ở phút 38 và Daniel Podence cân bằng tỷ số 2-2 ở phút 58. Không đội nao ghi thêm bàn, bước vào loạt sút luân lưu, Kane tiếp tục thành công để giúp Tottenham thắng 3-2 sau màn đấu súng cân não.
Arsenal cũng dễ dàng giành chiến thắng 3-0 trước đội hạng 3 AFC Wimbledon trên sân Emirates. Pháo thủ có 10 sự thay đổi so với trận thắng Burnley cuối tuần, đã vượt lên dẫn trước ở phút thứ 11 khi Alexandre Lacazette sút thành công quả phạt đền. Emile Smith-Rowe nhân đôi cách biệt ở phút 77 và pha bắt bóng lắt léo của Eddie Nketiah đã ấn định chiến thắng 3 phút sau đó.
Ở các diễn biến khác, Ademola Lookman ghi bàn thắng đầu tiên cho Leicester trong chiến thắng 2-0 trước Millwall. Trong khi Brighton của HLV Graham Potter, đội đang có 4 chiến thắng và xếp thứ 4 tại Premier Leage, tiếp tục màn khởi đầu đầy ấn tượng ở mùa giải này khi giành chiến thắng 2-0 trước Swansea nhờ cú đúp trong hiệp một của Aaron Connolly.
Bốc thăm vòng 4
Chelsea - Southampton
Arsenal - Leeds United
Stoke City - Brentford
West Ham - Man.City
Leicester - Brighton
Burnley - Tottenham
Queens Park Rangers - Sunderland
Preston - Liverpool