Drygt 36 000 åskådare på Olympiastadion i Barcelona fick se Erin Cuthbert bli matchens enda målskytt.
Chelseatränaren Emma Hayes valde att placera Zecira Musovic på bänken och satsa på Hannah Hampton i målet.
Därmed blev det två svenska landslagsstjärnor på plan.
Fick drömträff
Fridolina Rolfö, anfallsstjärnan som sköt CL-titeln till Barcelona i fjol, fick som så ofta agera från en vänsterbacksplats.
Barcelona förde spelet och pressade Chelsea som dock försvarade sig bra och satsade på kontringar.
Erin Cuthbert fick drömträff i straffområdet och gav Chelsea ledningen i 40:e minuten.
Hemmalaget tilldömdes straff i början av andra halvlek efter en hands, men Chelsea räddades av en VAR-granskning som visade på en knapp offside.
Barcelona har varit en mardröm för Chelsea. I CL-finalen på Gamla Ullevi 2021 storvann "Barca" med 4–0 och i fjolårets semifinal vann den katalanska storklubben dubbelmötet med 2–1.
Returen på Stamford Bridge i London spelas nästa lördag.
Dramatiskt i Lyon
Den andra och helfranska semifinalen mellan Lyon och Paris Saint-Germain blev högdramatisk. Bortalaget PSG såg ut att ha kopplat ett fast grepp om en finalbiljett. Stjärnan Marie-Antoinette Katoto skickade in ledningsmålet precis innan pausvilan och tre minuter in på den andra akten utökade 25-åringen till 2–0.
Lyon skulle dock både hämta ikapp och ta ledningen – inom loppet av sex minuter. I den 80:e minuten satte Kadidiatou Diani reduceringen och fem minuter senare dundrade 20-åriga Melchie Dumornay in kvitteringen.
Blott en minut senare var vändningen fullbordad. Då placerade Amel Majri in 3–2 och Lyon är i förarsätet inför returen i Paris nästa söndag.
Champions League-finalen spelas i spanska Bilbao den 25 maj.
