虽然出价最高，并且创下了英国俱乐部购买球员最多的纪录，但托雷斯早已过了巅峰期，所以他在切尔西的表现远不如利物浦。 更戏剧性的是，托雷斯加盟切尔西后的首场比赛就是在斯坦福桥对阵利物浦。 2011年2月6日，托雷斯在争议中身披9号球衣对阵老东家。 66分钟，几乎没有闪光点。 唯一让人印象深刻的是T9受到了利物浦后卫阿格尔的肘击。 来到斯坦福桥的利物浦球迷还不忘对托雷斯发出嘘声。 中国论坛上充斥着批评西班牙中心的人。 “我会让你忠诚”、“李梦切生”等表情包在网络上爆发，甚至在网络上流传。 海传到英国足坛，托雷斯在利物浦球迷心中早已是臭名昭著。
托雷斯直到第14次代表切尔西出场才打进首球：4月23日，托雷斯传球破门，帮助切尔西主场3-0击败西汉姆联，结束了903场进球荒。 2010-2011赛季后半程，托雷斯在切尔西共出场18次，只打进1球，逐渐被贴上“水货”的标签。 2011-2012赛季，托雷斯在对阵曼联的比赛中攻入首球，但这场比赛成为T9职业生涯的笑柄：2011年9月18日，切尔西做客曼联，托雷斯进球0-3落后，他扳回一球。 比赛最后时刻，他又获得了进球的好机会。 他越过了红魔门将德赫亚，面对空门，竟然将球打偏。 这一刻被各界粉丝无数次提及。 和。
与曼联交手六天后，切尔西在联赛中主场4-1横扫斯旺西。 托雷斯打进1球，但随后因恶意犯规被罚下场并被红牌罚下，直接停赛3场。 这也是T9英国足球生涯的第一次。 红牌。 更糟糕的是，在上赛季13场比赛没有进球后，托雷斯迎来了连续24场比赛没有进球的耻辱纪录，直到2012年3月18日，切尔西在足总杯主场5-2击败勒布朗·詹姆斯。 曼联全场梅开二度，打破进球荒。 4月29日，切尔西在联赛中主场6-1横扫女王公园巡游者队。 托雷斯打进三球，这是他在蓝军的唯一帽子戏法。
整个赛季，托雷斯最大的贡献在于欧冠：半决赛次回合：4月26日，切尔西客场2-2战平巴塞罗那，以总比分3-2晋级决赛。 托雷斯在第80分钟替补上场后，在下一刻打进扳平比分的进球，帮助蓝军彻底锁定了参加欧冠决赛的资格。 欧冠决赛遇到东道主拜仁慕尼黑时，切尔西大部分时间都处于下风。 最终的结果还是0-1落后。 托雷斯替补出场后，为球队赢得了全场唯一的角球机会。 德罗巴凭借这个角球头球破门，将比赛拖入加时赛； 随后切尔西在点球大战中4-3击败拜仁慕尼黑，以总比分5-4夺得队史首座欧冠冠军。
不过，欧冠冠军是托雷斯切尔西生涯的第二个冠军。 第一个冠军是在足总杯中获得的。 2012年5月5日，足总杯决赛中，切尔西与利物浦同路相遇，赛季三战皆败。 这场比赛蓝军笑到了最后，以2-1获胜，夺得队史第七座足总杯冠军。 遗憾的是，托雷斯坐在替补席上90分钟，没有获得足总杯决赛的出场机会。 这场比赛也留下了一个未解之谜。 为利物浦打进一球的卡罗尔，在门线神秘中，没人知道球到底进没进，就像欧冠半决赛次回合利物浦球员路易斯·加西亚的幽灵进球一样2005年。
2012-2013赛季是托雷斯在切尔西职业生涯的最佳时期。 他出场64次，打进22球，但球队的成绩并不理想。 在社区盾对阵曼城的比赛中，T9打进一球，一度帮助蓝军取得领先，但随后伊万诺维奇被罚下，切尔西瞬间崩盘，最终1-3落败，丢掉冠军。 欧洲超级杯中，切尔西1-4被马竞横扫，世俱杯决赛中，切尔西0-1不敌科林蒂安。 托雷斯参加了这些比赛，但未能给球队带来帮助。 切尔西在足总杯和联赛杯上都进入了半决赛。 在英超联赛中，托雷斯吃到了他在英国职业生涯中的第二张红牌：2012年10月28日，在切尔西客场对阵曼联的比赛中欧冠冠军直接参加，T9被黄牌警告，随后因假摔而吃到第二张黄牌。 他和伊万诺维奇相继被罚下欧冠冠军直接参加，9人苦战的蓝军最终2-3落败。 事实上，关于托雷斯是否失败存在巨大争议。
当赛季的欧冠成绩更加糟糕。 小组赛中，切尔西继续表现不佳。 6场比赛过后，他们的积分仅排名小组第三。 他们成为首支未能进入淘汰赛的欧冠卫冕冠军。 他们只能感到苦涩。 参加欧洲联赛。 毫不夸张地说，托雷斯是切尔西能够夺得欧联杯冠军的主要功臣。 最近6场淘汰赛，他打进6球并提供1次助攻：1/8决赛次回合，切尔西首回合0-1落败。 输给布加勒斯特星队后，第二轮他们3-1逆转，总比分3-2晋级。 第71分钟欧冠冠军直接参加，托雷斯攻入球队第三个进球，避免因客场进球被淘汰； 四分之一决赛对阵喀山。 首回合鲁比、托雷斯梅开二度，帮助切尔西主场3-1获胜。 客场2-3的比赛中，托雷斯开场5分钟就进球，帮助球队取得宝贵的客场进球。 切尔西最终两回合总比分5-4晋级； 半决赛第二轮，托雷斯传射破门，帮助切尔西主场3-1击败巴塞尔，以5-2总比分5-2晋级； 2013年5月15日，欧联杯决赛，托雷斯在第60分钟突破僵局，帮助切尔西2-1击败本菲卡夺得冠军。
2013年夏天，切尔西换帅，穆里尼奥第二次入主斯坦福桥，托雷斯开始被边缘化。 2013-2014赛季，托雷斯仅在联赛中首发16次，在10场欧冠比赛中仅首发5次。 整个赛季他出场41次，只打进11球。 糟糕的进球率导致穆里尼奥做出了“驱逐”托雷斯的决定。 2014年夏天，托雷斯租借加盟AC米兰两个赛季。 然而他只踢了半个赛季就被红黑军团送回了他，因为这位西班牙中锋的表现太糟糕了：2014年9月20日，AC米兰主场0-1输给尤文图斯，托雷斯以替补身份上演红黑军团首秀； 9月23日，AC米兰客场2-2战平恩波利，托雷斯为红黑军团进球。 黑色军团生涯唯一进球。
