Le club londonien, qui a dépensé près de 300 millions d'euros dans le mercato estival, n'a pas réussi à faire plier la défense du champion de Croatie malgré la présence de ses recrues Aubameyang, Fofana ou Sterling et l'entrée en seconde mi-temps de Hakim Ziyech. Les Croates ont marqué l'unique but de la rencontre sur une contre-attaque éclair conclue par Mislav Orsic (13e).
Servi par une déviation de Petkovic, le Croate Mislav Orsic a ouvert le score de l'extérieur du pied droit après avoir battu le défenseur français Wesley Fofana, une autre recrue des Blues durant l'intersaison.
Privé de ballon par Chelsea, le Dinamo a continué à se montrer dangereux en première période, toujours en contre, notamment sur une frappe du capitaine croate Ademi (30e) bien repoussée par le gardien londonien Kepa.
Pas plus efficaces offensivement en deuxième période, les hommes de Thomas Tuchel, auteurs d'un début de saison poussif en Premier League (6e avec 10 points), ont même failli encaisser un deuxième but à la 56e sur une frappe de Ristovski, repoussée par une spectaculaire parade de Kepa.
La plus belle occasion du club londonien est intervenue à la 86e minute, le latéral Reece James trouvant le poteau droit. Les 8 minutes de temps additionnel n'auront pas suffi aux Blues pour tromper la vigilance du gardien croate Dominik Livakovic.
Avec cette victoire Zagreb prend la tête de la poule, en attendant le match entre Salzbourg et l'AC Milan plus tard dans la soirée.