В июне 2012 года Азар после восьми лет, проведённых в молодёжных и основной команде «Лилля», покинул клуб и присоединился к английскому «Челси». В новом клубе бельгиец выбрал номер 17. 12 августа Эден дебютировал за «Челси» в матче за Суперкубок Англии, однако его команда уступила «Манчестер Сити» со счётом 2:3. В своём первом матче в Премьер-лиге против «Уиган Атлетик» бельгиец отдал голевую передачу и заработал пенальти, а его команда одержала победу 2:0. В следующем туре бельгиец отличился дебютным голом за «синих», реализовав пенальти в ворота «Ньюкасл Юнайтед». Азар стал первым игроком, который был признан лучшим футболистом матча в трёх стартовых турах чемпионата. В середине сентября бельгиец дебютировал в Лиге чемпионов за «Челси» в первом матче группового этапа против «Ювентуса»