Etter en jevn kamp satte Chelsea-kaptein Frank Lampard inn kampens første mål ti minutter etter pause.
Lampard dro seg inn i Liverpools forsvar, men var heldig da skuddet hans gikk via Jamie Carragher og i en bue over målvakten og i mål.
Liverpool ble redusert til ti mann like etter da Peter Crouch fikk direkte rødt kort etter en stygg takling.
Andrei Sjevtsjenko fastsatte sluttresultatet like før kampslutt da han dundret ballen i mål fra skrått hold.
Avram Grants mannskap møter enten Tottenham, Arsenal eller Everton i semifinalen.
Michael Ballack gjorde comeback for de blå etter en lang skadepause da han kom inn på banen midtveis i annen omgang.
John Arne Riise var ubenyttet reserve for Liverpool hele kampen.