Guro Reiten blev stor matchhjälte när hon skruvade in bollen i bortre gaveln i den 28:e minuten.
– Det här gav oss mycket självförtroende. Vi såg nervösa ut under de första 15 minuterna. Vi rörde oss dåligt, men när vi väl avgjorde växte vi in i matchen och fick mer självförtroende, säger Chelseas tränare Emma Hayes till BBC.
I slutet av den första halvleken tvingades den engelska landslagsbacken Millie Bright utgå med en skada. Ersatte gjorde svenska Magdalena Eriksson som har fått dåligt med speltid i laget den senaste tiden.
Eriksson fick ta över kaptensbindeln från Bright.
De övriga Chelseasvenskorna Johanna Rytting Kaneryd och Zecira Musovic inledde också på bänken. Rytting Kaneryd kom in i slutminuterna.
Det hade spekulerats inför matchen om norskan Ada Hegerberg skulle göra comeback, men hon blev kvar på bänken.
Returmötet spelas 30 mars i London.
MER FOTBOLL: Målvakten gör mål från inspark: ”Helt galet”
UEFA Women's Champions League
Olympique Lyonnais
0 - 1
Chelsea
Första halvlek
- 28'0 - 1Reiten
- 44'ErikssonBright
Halvtid
- BechoLe Sommer46'
Andra halvlek
- 54'Ingle
- BachaMorroni55'
- Van de DonkMarozsán55'
- 56'Cuthbert
- MajriDäbritz69'
- MalardCascarino69'
- 71'CharlesCuthbert
- 85'MjeldePérisset
- 85'Rytting KanerydJames