Innbytter Frank Lampard ble matchvinner for Chelsea da han avgjorde kampen på straffe etter 83 minutter. Da hadde han vært på banen i ni minutter.
Straffen var helt grei etter at City-forsvareren Joleon Lescotts stoppet et skudd fra Sturridge på vei mot krysset med hånden.
Tidlig scoring
Chelsea tok seg opp til tredjeplass og har nå sju poeng opp til Manchester City og fem poeng opp til Manchester United.
Det var City som åpnet kampen best av de to lagene.
Mario Balotelli sendte vertene i ledelsen allerede etter ett og et halvt minutt. Han dro seg igjennom Chelsea-forsvaret etter å ha fått fin stikker fra Sergio Aguero.
Ropte på straffe
Etter et kvarters spill ropte så fansen på straffe da José Bosingwa felte David Silva. Spillet ble imidlertid vinket videre, til store protester fra publikum.
34 minutter var gått da den tidligere City-spilleren Daniel Sturridge brukte farten sin og tok seg til dødlinjen. Det presise innlegget fant Meireles fot, og i stor fart dundret han inn sitt første mål for sesongen.
City-spilleren Gal Clichy gjorde det ikke lettere for laget sitt da han pådro seg sitt annet gule kort og etterfølgende marsjordre etter 58 minutters spill.
Chelsea holdt unna i sluttminuttene, og dermed vant hjemmelaget 2-1.