Officerare hade tillbringat dagen i Dumbarton Road i Brixton, efter att ha larmats vid 06:20 GMT till en man "i besittning av vad som såg ut som ett skjutvapen".
Invånare från två kvarter av lägenheter evakuerades men har sedan dess tillåtits hem.
Mannen i 40-årsåldern greps misstänkt för att ha en imitationspistol vid omkring 17:15 GMT, sade polisen.
En man har gripits efter en 11-timmars stand-off med beväpnade poliser i södra London.