Meireles, Chelsea forması altındaki ilk maçına; 10 Eylül 2011 tarihinde 2-1 kazandıkları maçta Sunderland karşısında çıktı ve o maçta da Daniel Sturridge'in golünün asistini yaptı. Chelsea forması altındaki ilk golünü; 19 Ekim 2011 tarihinde 2011-12 UEFA Şampiyonlar Ligi mücadelesinde 5-0 kazandıkları maçta Genk karşısında attı. Chelsea forması altındaki ilk lig golünü ise; 12 Aralık 2011 tarihinde 2-1 kazandıkları maçta Manchester City karşısında attı. 7 Mart 2012 tarihinde FA Cup mücadelesinde 2-0 kazandıkları maçta Birmingham City karşısında da gol attı. 18 Mart 2012 tarihinde ise; yine FA Cup mücadelesinde Leicester City karşısında hem gol attı, hem de Fernando Torres'e iki asist birden yaparak Chelsea'nin maçı 5-2 kazanmasını sağladı. 4 Nisan 2012 tarihinde; UEFA Şampiyonlar Ligi çeyrek final rövanş maçında Benfica karşısında maçın uzatma dakikalarında bir gol atarak takımının maçı 2-1 kazanıp yarı finale yükselmesini sağladı. Meireles, İngiltere'de ilk kupa sevincini; 5 Mayıs 2012 tarihinde oynanan 2012 FA Cup Finali'nde eski takımı Liverpool karşısında Chelsea'nin 2-1 kazanmasıyla yaşadı. 13 Mayıs 2012 tarihinde; 2-1 kazandıkları maçta Blackburn Rovers karşısında Chelsea forması altındaki son golünü attı. Meireles, UEFA Şampiyonlar Ligi yarı final rövanş maçında 2-2 bitip finale yükseldikleri maçta Barcelona karşısında hakem Cüneyt Çakır tarafından sarı kart gördü. Chelsea, finale yükselince Meireles, cezası nedeniyle finalde forma giyemedi. Chelsea, 19 Mayıs 2012 tarihinde, 2012 UEFA Şampiyonlar Ligi Finali mücadelesinde Bayern Münih karşısında mücadele etti. Stad, Bayern Münih'in stadı olan Allianz Arena'da oynanmasına rağmen Chelsea, normal süresi ve uzatmaları 1-1 biten maçta penaltılar sonucunda 4-3 (5-4) galip gelerek kupanın sahibi oldu.