2018. július 14-én a Chelsea élére nevezték ki, az angol csapatnál Antonio Conte utódja lett. Augusztus 5-én, a Manchester City elleni Community Shield alkalmával mutatkozott be új csapata kispadján. A találkozót a Manchester City nyerte 2–0-ra. Egy héttel később a bajnokságban is bemutatkozott, csapata 3–0-ra győzte le a Huddersfield Townt. Sarri csapata az első tizenkét fordulóban veretlen maradt a bajnokságban, először november 24-én kaptak ki 3–1-re a Tottenham Hotspur csapatától.