El galés, de 18 años, ha jugado siete partidos oficiales con el Chelsea desde que firmase en 2017 procedente del Exeter City.
Además, se ha posicionado como uno de los jugadores habituales en la selección galesa, ahora dirigida por Ryan Giggs, pudiendo actuar tanto de central como de mediocentro.
"Estoy muy orgulloso y feliz. Espero con ganas los próximos cinco años. Todo lo que tengo que hacer es continuar trabajando duro y las cosas buenas ocurrirán", expresó el futbolista en declaraciones recogidas en la página web del club.
La directora del Chelsea, Marina Granovskaia, añadió que Ampadu ha demostrado un "gran potencial y una increíble madurez desde que llegó al Chelsea".
"En este corto periodo de tiempo, ha convencido a mucha gente con su excepcional calidad y mentalidad y esperamos que se convierta en una pieza clave para el equipo en los próximos años", apuntilló.