Contratado por José Mourinho, seu compatriota e ex-treinador no Porto, Ricardo Carvalho chegou ao Chelsea em 2004 por 30 milhões de libras. O zagueiro português se integrou a dupla de zaga formada por John Terry e William Gallas.
Não demorou muito para Carvalho demonstrar seu potencial e conquistar a titularidade. Prova de sua eficiência e competência na zaga são seus números no clube: 210 partidas e 11 gols marcados; 3 Premier League conquistadas, 3 FA Cup, 2 Copa da Liga e 2 Community Shield.
Ao lado de Terry, Carvalho fez uma das mais bem sucedidas duplas de zaga do clube. A parceria durou até 2010, quando o português deixou o clube para se juntar ao Real Madrid, comandado por José Mourinho.
Individualmente no Chelsea, Carvalho conquistou o prêmio de Melhor Jogador eleito pelos Jogadores, na temporada 2007-2008.