Um golo de Thiago Silva, na sequência de um pontapé de canto, deu vantagem ao líder da Liga inglesa (28m).
O West Ham respondeu de penálti, convertido por Manuel Lanzini, a punir um lance em que Jorginho fez um passe "à queima" para Edouard Mendy e o guarda-redes acabou por cometer falta (40m).
Ainda antes do intervalo o Chelsea voltou à vantagem, com um golaço de Mason Mount, mas o West Ham deu a volta ao jogo na segunda parte.
Jarrod Bowen restabeleceu a igualdade ao minuto 56 e Arthur Masuaku estabeleceu o resultado final ao minuto 87, com um cruzamento-remate que surpreendeu Mendy, que podia ter feito melhor.
O Chelsea fica assim com a liderança em risco, enquanto que o West Ham reforça o quarto lugar.