Potter dejó Brighton para hacerse cargo de Stamford Bridge después de que Chelsea se moviera rápidamente para nombrarlo después de que Thomas Tuchel fuera despedido.
El jugador de 47 años ha dicho que está «increíblemente orgulloso y emocionado de representar al Chelsea» y que se hará cargo del equipo por primera vez en Fulham el sábado.
Potter impresionó a los nuevos copropietarios Todd Boehly y Behdad Eghbali con su visión del Chelsea y el club estaba dispuesto a pagar una cláusula de rescisión de 15 millones de libras esterlinas en su contrato.
Potter dijo: “Estoy muy emocionado de asociarme con el nuevo grupo propietario de Chelsea y espero conocer y trabajar con el emocionante grupo de jugadores y desarrollar un equipo y una cultura de la que nuestros increíbles fanáticos puedan estar orgullosos.
«También me gustaría expresar mi más sincero agradecimiento a Brighton & Hove Albion por permitirme esta oportunidad y, en particular, a Tony Bloom y a todos los jugadores, el personal y los seguidores por su continuo apoyo durante mi tiempo en el club».
Se cree que el Chelsea consideró a otros candidatos para el puesto, incluido el entrenador del Sporting de Lisboa, Rubén Amorim, y el exjefe del Tottenham, Mauricio Pochettino.
Pero los nuevos propietarios del Chelsea identificaron rápidamente a Potter como el hombre que lideraría la nueva era en Stamford Bridge.
Boehly dijo: “Estamos encantados de traer a Graham a Chelsea. Es un entrenador probado e innovador en la Premier League que se ajusta a nuestra visión del club.
“No solo es extremadamente talentoso en el campo, tiene habilidades y capacidades que se extienden más allá del campo y que harán del Chelsea un club más exitoso.
Ha tenido un gran impacto en sus clubes anteriores y esperamos su impacto positivo en el Chelsea. Esperamos poder apoyarlo a él, a su equipo de entrenadores y al equipo para que desarrollen todo su potencial en los próximos meses y años”.
El exentrenador del Ostersunds FK y del Swansea, Potter, llevó al Brighton a un noveno lugar la temporada pasada, su resultado más alto en la máxima categoría.
El asistente de Potter, Billy Reid, los entrenadores del primer equipo Bjorn Hamberg y Bruno, el entrenador de porteros Ben Roberts y el gurú de las transferencias Kyle Macaulay se unirán a él en el Chelsea.
Los propietarios cocontroladores Eghbali y Jose E. Feliciano dijeron: “Graham es un innovador del fútbol y un ganador en el campo y un líder fuera del campo. Nos ha impresionado profundamente con sus ideas y su enfoque del fútbol.
“Estamos encantados de asociarnos con Graham para construir un equipo ganador, que encarna la cultura de colaboración, innovación, trabajo en equipo, desarrollo de jugadores y compromiso con la excelencia dentro y fuera del campo. Somos afortunados de tener a Graham y su equipo como socios en ese viaje”.
Potter toma el relevo con el Chelsea sexto en la Premier League.