Fábio sobresalió de tal manera que la Academia del Chelsea Football Club buscó su contratación en 2005.

El 6 de enero de 2005, se informó que el Sporting presentó una denuncia ante la FIFA debido a que Ferreira, junto con Adrien Silva y Ricardo Fernandes, habían entrenado con el Chelsea FC sin ninguna autorización.

[2]​ Sin embargo, en el verano de 2005, Fábio y Ricardo decidieron irse al Chelsea,[3]​ con quien firmaron un contrato profesional la temporada siguiente.

[4]​ Durante la temporada 2007-08, Ferreira hizo 12 apariciones con el equipo de reservas, anotando 8 goles.

[7]​ Momentos después de haber entrado a la cancha, Ferreira casi debuta como goleador, al haber mandado un cabezazo a un lado de la portería.