El inglés Jordon Mutch complicó el partido para los locales con un gol temprano, mientras que el belga Edin Hazard equilibró antes del descanso un duelo que acabó de decantar para los locales Eto'o en el minuto 66.
El brasileño Óscar, con un tiro lejano, y de nuevo Hazard, con una jugada personal, completaron un marcador que deja al Chelsea a dos puntos del Arsenal, líder en solitario de la Premier.
El técnico José Mourinho volvió a confiar una vez más en el español Juan Mata, que parece haber recuperado la plaza fija de titular que había perdido con la llegada a Londres del portugués.
Su compatriota Fernando Torres, sin embargo, volvió a ver el duelo de inicio desde el banquillo, si bien saltó al campo a 25 minutos del final, cuando los "blues" no hallaban la forma de romper el empate a uno.
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Las gradas de Stamford Bridge, acostumbradas esta temporada a que su equipo sufra más de lo esperado, recibieron un nuevo jarro de agua fría cuando aún no se había cumplido el minuto diez del partido y el centrocampista inglés del Cardiff Jordon Mutch acertó un tiro a la red desde el interior del área que ponía el marcador a favor de los visitantes.
El conjunto del escocés Malky Mackay llegaba a Londres como el decimotercero de la Premier, si bien demostró durante el primer tiempo su capacidad para resistir ante un conjunto superior sobre el papel.
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Los "blues" no pudieron empatar hasta que Eden Hazard, a diez minutos para el descanso, aprovechó una asistencia de Eto'o para empujar el balón al interior de la portería de David Marshall.
A pesar del gol, el conjunto de Mourinho -que fue expulsado, en el minuto 70- evidenciaba falta de recursos para imponerse al recién ascendido Cardiff, y el técnico luso trató de reavivar el juego de los suyos con varios cambios.
Mata se fue el banquillo para dejar su puesto al brasileño Óscar, mientras que Torres saltó al campo para formar pareja con Eto'o en la delantera.
Fue sin embargo el camerunés quien marcó el gol que ponía por delante a los locales.
Eto'o controló en el área un pase vertical de Hazard, se revolvió para zafarse de uno de los defensas del Cardiff y disparó un tiro seco al palo izquierda inapelable para el portero visitante que supuso su primer gol en la Premier League.
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La sentencia del partido la firmaron Óscar, que a diez para el final recogió un balón de su compatriota Ramires para colocar al fondo de la red un tiro desde fuera del área, y Hazard, que poco después culmino en gol una jugada personal.