Questa voce raccoglie le informazioni riguardanti il Chelsea Football Club nelle competizioni ufficiali della stagione 2020-2021.

Dopo una prima parte di stagione deludente, a gennaio il Chelsea opta per l'avvicendamento in panchina tra Frank Lampard ed il nuovo allenatore, il tedesco Thomas Tuchel, già tecnico del Paris Saint-Germain. La squadra si risolleva e chiude al quarto posto in campionato. In FA Cup arriva in finale, perdendo per 1-0 contro il Leicester City. Anche in Champions League raggiunge la finale ma l'esito è diverso: il 29 maggio, a Porto, una rete di Kai Havertz consente ai Blues di sconfiggere i connazionali del Manchester City per 1-0 e di mettere in bacheca il massimo alloro continentale per la seconda volta nella storia del club.

Rosa, numerazione e ruoli sono aggiornati al 5 febbraio 2021.

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Legenda:
Luogo: C = Casa; T = Trasferta. Risultato: V = Vittoria; N = Pareggio; P = Sconfitta.

Sono in corsivo i calciatori che hanno lasciato la società a stagione in corso.