Echipa lui Arteta nu a reușit să revină după ce a pierdut acasă cu 1-0. În manșa secundă de pe Parc des Princes scorul la general a luat proporții și a fost în final 3-1.
A fost o înfrângere dureroasă pentru Tunari, care și-au creat numeroase ocazii în primele minute, dar au fost împiedicați de o serie de intervenții superbe ale lui Gianluigi Donnarumma.
Golurile lui Fabian Ruiz și Achraf Hakimi au adus PSG în control și, deși Bukayo Saka a redus din diferență, a fost prea târziu pentru a declanșa o revenire senzațională.
PSG va întâlni Inter Milano în finală, în timp ce Arsenal se confruntă cu o secetă de trofee care s-a extins acum la cinci ani.
Arteta a răspuns la înfrângere într-o manieră combativă, susținând că Arsenal a fost la fel de bună ca PSG și a fost ghinionistă că nu a învins campioana Franței.
"Când te uiți la cele două meciuri, cel mai bun jucător al lor pe teren a fost portarul, el a făcut diferența", a spus Arteta.
"Sunt foarte mândru de jucători. Am fost foarte aproape, mult mai aproape decât a arătat rezultatul, dar din păcate suntem eliminați.
"După 20 de minute ar fi trebuit să fie 3-0. Am fost foarte aproape și pentru perioade lungi din ambele jocuri am fost mult mai buni decât ei, dar nu suntem acolo (în finală) și asta trebuie să doară".
Nu pentru prima dată în acest sezon, Arsenal a plătit prețul pentru lipsa unui vârf care să înscrie constant și al greșelilor defensive intempestive.
Și chiar Arteta a trebuit să recunoască că londonezii au fost pedepsiți pentru eșecurile lor în ambele zone de acțiune.
"Dacă vrem să câștigăm această competiție, trebuie să realizăm asta. Există anumite lucruri care sunt exclusiv în puterea noastră", a spus el.
"Nu cred că a existat o echipă mai bună în competiție.
"Această competiție este despre compartimente, iar în acestea sunt atacanții și portarul. El (Donnarumma) a fost cel mai bun jucător în ambele meciuri".
După ce au eșuat în încercarea lor de a câștiga Liga Campionilor pentru prima dată, Tunarii încă așteaptă primul lor trofeu de la Cupa FA 2020.
Accidentările jucătorilor cheie au jucat un rol major în eșecul lor de a reuși să se lupte cu succes cu Liverpool în cursa pentru titlu din Premier League.
Iar Arteta a insistat că prestația curajoasă a echipei sale împotriva PSG - care a eliminat deja Liverpool și Aston Villa din Liga Campionilor în acest sezon - i-a dat speranță pentru viitor.
"Jucătorii merită mult credit pentru ceea ce fac în contextul situației și al numărului de accidentări, probabil cea mai proastă stare în care ai putea ajunge aici ca echipă", a spus el.
"Să ajungi în această fază a Ligii Campionilor cu toate aceste probleme și să joci totuși bine, acesta este un lucru care îmi oferă o viziune pozitivă pentru viitor, dar în seara asta sunt foarte supărat."