Striker kebangsaan Uruguay itu mendapat kesempatan mensontek umpan di mulut gawang, tetapi aksinya malah membuat arah bola melenceng dari sasaran.
Selepas mendapat ancaman dari Cavani, Arsenal memperoleh dua peluang berturut-turut dalam waktu singkat.
Peluang pertama datang dari eksekusi tendangan bebas Alexandre Lacazette yang membentur mistar.
Hanya semenit berselang, giliran tembakan Emile Smith Rowe yang urung berujung gol karena diblok De Gea.
Tak ada gol tercipta hingga wasit meniupkan peluit tanda akhir pertandingan.
Baca Juga: Berurusan dengan FIFA, PSS Sleman Akui Tunggak Gaji Alfonso de la Cruz
Hasil imbang di London membuat United bertengger di posisi kedua klasemen dengan raihan 41 poin.
Mereka tertinggal tiga angka dari sang pemuncak tabel, Manchester City, yang masih punya tabungan satu pertandingan.
Adapun Arsenal naik satu setrip ke tangga kedelapan dan mengantongi 31 poin.
Arsenal: 1-Bernd Leno, 2-Hector Bellerin, 16-Rob Holding, 23-David Luiz, 17-Cedric Soares, 18-Thomas Partey, 34-Granit Xhaka, 19-Nicolas Pepe, 32-Emile Smith Rowe, 35-Gabriel Martinelli, 9-Alexandre Lacazette
Pelatih: Mikel Arteta
Man United: 1-David de Gea, 2-Victor Lindelof, 5-Harry Maguire, 6-Paul Pogba, 7-Edinson Cavani, 10-Marcus Rashford, 17-Fred, 18-Bruno Fernandes, 23-Luke Shaw, 29-Aaron Wan-Bissaka, 39-Scott McTominay
Pelatih: Ole Gunnar Solskjaer