Los visitantes arrollaron en la primera mitad del primer partido en casa de City desde que el club fue declarado culpable de incumplir las normas financieras de la Premier League, al situarse rápidamente con 0-3.
Desire Doué, Ousmane Dembélé y Vitinha marcaron en una primera parte casi impecable de los campeones franceses.
Pero City reaccionó con fuerza tras el descanso. Erling Haaland marcó dos goles, el equipo estrelló dos balones en el poste y se topó con un brillante despeje sobre la línea de Nuno Mendes.
"Podríamos haber perdido este partido si hubieran marcado las ocasiones que crearon", declaró Luis Enrique.
"Creo que ha sido un partido muy bonito, pero la forma en que juegan es increíble. Nos gusta jugar este tipo de partidos".
Maghnes Akliouche restableció brevemente la ventaja de tres goles de PSG en la segunda mitad, mientras que Ferran Torres también falló un penalti en los últimos minutos para los visitantes.
"Intentamos ganar todos los partidos. Intentamos marcar. No nos detenemos después de marcar uno o dos goles", añadió Luis Enrique.
"Es muy bonito sentir eso, pero tengo que repetirlo: hoy hemos tenido suerte porque en la segunda parte podríamos haber encajado más goles".
Enzo Maresca había tenido un comienzo perfecto en el complicado reto de sustituir a Pep Guardiola como entrenador de City, al ganar sus ocho primeros partidos en todas las competiciones.
Guardiola, que ganó 20 trofeos durante sus 10 años en City, regresó al estadio Etihad para mostrar su apoyo después de que City fuera declarado culpable de más de 100 cargos de irregularidades financieras cometidas entre 2009 y 2018.
Sin embargo, vio cómo sus antiguos jugadores sufrían su primera derrota de la temporada pese a protagonizar una combativa reacción tras verse completamente superados en la primera mitad.
"Esta noche podemos aprender muchas cosas", afirmó Maresca. "Aunque encajemos dos goles (en dos minutos) contra el mejor equipo de Europa, tenemos que continuar. Intento seguir aprendiendo de los jugadores porque acabo de llegar hace tres meses, pero la sensación en este momento es muy buena".
La victoria situó a PSG en lo más alto de la clasificación de la Liga de Campeones tras dos jornadas, mientras que City cae al 17.º puesto.