Ian Maatsen hizo que el equipo de la Premier League tuviera un comienzo perfecto después de solo tres minutos, tocando a puerta desde corta distancia y superando a Ben Foster.
El holandés fue impulsado brillantemente por su nuevo compañero de equipo, Nicolas Jackson, a quien se le dio un comienzo en la primera oportunidad luego de su cambio de verano de 32 millones de libras esterlinas desde el Villarreal.
Habiendo tomado una ventaja temprana, los Blues se adaptaron al ritmo con poca presión del equipo de la Liga Dos, y pudieron controlar la posesión durante los primeros 45 minutos unilaterales.
Cesare Casadei mostró a los fanáticos del Chelsea qué esperar del joven italiano, deslizándose por el centro del campo en varias ocasiones en una impresionante actuación en la primera mitad, con el portugués Diego Moreira también llamando la atención por la derecha.
Moreira suministró a Maatsen su segundo del juego luego de una fuerte carrera de afuera hacia adentro, superando un desafío de Wrexham antes de alimentar a Carney Chukwuemeka en el borde del área.
Moreira continuó su carrera para atraer a la defensa del lado galés hacia la derecha, dejando espacio para que el ex Burnley cedido rematara bajo en la esquina inferior derecha.
Ian Maatsen protagonizó la primera mitad con un doblete cuando Chelsea tomó una ventaja de 2-0 en el choque.
La segunda mitad comenzó con mucha más promesa por parte del equipo de la Liga Dos, que había realizado seis cambios para igualar a sus oponentes, ya que Paul Mullin se abrió paso por el flanco derecho, pero su balón resplandeció justo frente a Sam Dalby dentro del área.
Raheem Sterling, en el descanso, tuvo la oportunidad del segundo tiempo, después de que Casadei volviera a adelantar a su equipo con una impresionante carrera por el medio. El delantero de Inglaterra no estaba marcado dentro del área por la izquierda, y después de que el italiano recortó hacia adentro al llegar al área de Wrexham, su centro fue demasiado alto para que Sterling lo pasara, y el cabezazo se fue desviado de la portería de Rob Lainton.
Pero a pesar de los 19 cambios entre los dos equipos, Chelsea se mantuvo en la cima durante todo el encuentro, con Conor Gallagher sellando la primera victoria de Mauricio Pochettino como entrenador al final del juego.
Sterling sostuvo el balón bajo presión por la izquierda, antes de cortar por dentro y permitir que el mediocampista disparara desde el borde del área, el balón se estrelló en la esquina inferior izquierda más allá de Lainton que se zambulló para el tercer gol del juego de los Blues.
Pero el equipo de la Premier League no terminó allí, con Christopher Nkunku, contratado en el descanso para su debut, aferrándose a un pase de Casadei que atravesó la defensa de Wrexham para el más simple de los remates, redondeando a Lainton y cerrando de golpe en una red vacía.