W 2021 roku Lukaku przeszedł do Chelsea z Interu za 97,5 mln funtów. Podpisał pięcioletni kontrakt, ale nie zdołał wywalczyć pewnego miejsca w drużynie prowadzonej przez niemieckiego trenera Thomasa Tuchela.
O powrocie 29-letniego Lukaku poinformował w filmie zamieszczonym na Twitterze prezes Interu Steven Zhang. Sam zawodnik powiedział: Wróciłem. Jestem bardzo szczęśliwy... Forza Inter!.
Lukaku przeszedł do Interu z Manchesteru United w sierpniu 2019 roku. Zmienił dietę, schudł i odzyskał pełnię formy. W 95 meczach we wszystkich rozgrywkach w ciągu dwóch lat strzelił dla klubu z Mediolanu 64 gole. 24 ligowe trafienia pomogły Interowi zdobyć w sezonie 2020/21 pierwszy od 11 lat tytuł mistrza Włoch, dzięki czemu Belg stał się ulubieńcem miejscowych kibiców.