В январе 2004 Петр Чех согласился на летний переход в Челси за €10.3 млн, подписав пятилетний контракт.

Приехав в «Челси», Чех не сразу стал вратарём № 1, потому что в клубе уже был Карло Кудичини, считавшийся лучшим вратарём Английской Премьер-Лиги. Однако Карло Кудичини совершил несколько ошибок во время предсезонной подготовки, и Чеха поставили в створ ворот. В 2005 году побил рекорд Петра Шмейхеля, не пропустив ни одного гола на протяжении 11 игр и 35 минут (1025 минут). За это достижение Чех получил прозвище «Мистер Зеро» (англ. Mister Zero, Мистер Ноль)

После получения тяжелейшей травмы головы (вдавленный перелом черепа), которую ему нанес игрок «Рединга» Стивен Хант, карьера голкипера находилась под угрозой. Однако Петр сумел оправиться от повреждения раньше положенного срока и продолжил демонстрировать выдающуюся игру в воротах. Во избежание получения повторной травмы головы вратарь, вплоть до настоящего времени, выходит на поле в специально изготовленном для него защитном шлеме, благодаря которому получил прозвище «Танкист». Но фанаты «Челси» очень обижаются, когда их кумира так называют.

Считается одним из лучших вратарей современности Чех провёл 67 матчей за сборную Чехии и свыше 150 матчей за лондонский «Челси».

Женат, воспитывает дочь.