Chelsea smed sejren med et sent selvmål, da Andreas Christensen var bænket. City slog sikkert Brighton.
Træner Frank Lampard var et minut fra at kunne gnide sig i hænderne over Chelseas anden ligasejr i træk, men så gik det galt lørdag.
Foran 2-1 hjemme mod Sheffield United blev Kurt Zouma noteret for et selvmål, og kampen endte 2-2.
Dermed har Lampard og co. blot en enkelt sejr i fire ligakampe i denne sæson, mens Manchester City har ti point efter fire kampe med en 4-0-sejr hjemme over Brighton.
Her scorede Kevin De Bruyne til 1-0 efter to minutter i en klassisk City-offensiv, hvor det gik stærkt.
Tre minutter før pausen blev det 1-0 ved Sergio Agüero, der sparkede bolden i mål efter nogle hurtige kombinationer, og argentineren stod også for målet til 3-0 i det 55. minut, mens Bernardo Silva sluttede målfesten ti minutter før tid.
I London var danske Andreas Christensen bænket i Chelseas forsvar og erstattet af 21-årige Fikayo Tomori, og danskeren kunne se sin holdkammerat Tammy Abraham stråle og gæsternes forsvar uddele gaver.
Abraham udnyttede den første foræring efter 20 minutter efter et kæmpe koks af Sheffield-keeper Dean Henderson. Keeperen fumlede bolden ud af hænderne i feltet, hvorefter Abraham stod klar og bombede Chelsea foran 1-0.
Gæsterne havde en stor mulighed for at udligne i slutfasen, da Chris Basham lagde bolden ind i feltet, hvor Callum Robinson ganske fri headede bolden ved siden af.
Callum Robinson fik dog noget at juble over to minutter inde i anden halvleg, da han afsluttede et angreb fra gæsterne og sparkede bolden i nettet til 1-2 i en situationen, hvor Kurt Zouma så lidt halvskidt ud.
Chelsea var således kommet foran 2-0 to minutter før pausen efter endnu en stor brøler i Sheffields defensiv.
I det centrale forsvar gik John Egan og Jack O'Connell begge op til en luftbold og fik generet hinanden så meget, at Abraham blev spillet fri, og den unge angriber lynede igen med sin fjerde sæsonscoring i ligaen.
I slutfasen var Zouma så uheldig, da det hele smuldrede for Chelsea.
Kasper Schmeichel og Leicester vandt hjemme 3-1 over Bournemouth. Jamie Vardy scorede til 1-0 efter 12 minutter, men Callum Wilson udlignede, da han blev spillet helt fri og scorede, da Schmeichel stormede ud af sit mål.
Youri Tielemans stod for 2-1-scoringen, og Vardy gjorde det til 3-1 et kvarter før tid.