หลังจากดาวเตะวัย 29 ปี ไม่ได้อยู่ในแผนการทำทีมของ เอ็นโซ่ มาเรสก้า กุนซือคนใหม่ เชลซี ด้วยกาารถูกแยกซ้อม และยึดเบอร์เสื้อ จนทำให้ต้องหาต้นสังกัดใหม่ก่อนตลาดซื้อขายช่วงซัมเมอร์ปิดลง ซึ่งก่อนหน้านี้แนวรุกทีมชาติอังกฤษ ตกเป็นข่าวกับ แมนเชสเตอร์ ยูไนเต็ด เช่นกัน แต่สุดท้ายเป็นทางด้าน อาร์เซน่อล ที่บรรลุข้อตกลงยืมตัวในวันสุดท้ายของตลาดซื้อขาย
โดย สเตอร์ลิ่ง จะกลับมาร่วมงานกับ มิเกล อาร์เตต้า อีกครั้ง หลังทั้งสองคนเคยร่วมงานกับที่ แมนเชสเตอร์ ซิตี้
นับตั้งแต่ย้ายมาจาก แมนเชสเตอร์ ซิตี้ ด้วยค่าตัว 50 ล้านปอนด์ เมื่อปี 2022 สเตอร์ลิ่ง ลงเล่นให้ เชลซี 81 นัด ทำไป 19 ประตู โดยติดทีมชาติอังกฤษไป 82 นัด และอยู่ในชุดคว้ารองแชมป์ยูโร 2020 ก่อนหลุดทีมชาตินับตั้งแต่เดือนธันวาคม 2022