El extremo español adelantó a los 'blues' a los seis minutos de partido con un gol que entró en los libros de historia del club de Stamford Bridge.
El canario, en su partido número 150 con la camiseta azul, marcó el gol 1.000 en casa del Chelsea en la historia de la Premier League y su quinto tanto en esta temporada.
El Fulham de Claudio Ranieri, que se estrenó con victoria la semana pasada, formó con Sergio Rico en la portería y rondó el empate en varias ocasiones, sobre todo en la segunda parte.
Las buenas paradas de Kepa Arrizabalaga evitaron lo que hubiera sido el segundo tropiezo consecutivo del Chelsea, que sacó de inicio a Olivier Giroud en lugar de Álvaro Morata.
El madrileño salió a 20 minutos del final y dispuso de una gran oportunidad, después de un disparo de Eden Hazard, para poner su muesca al partido, pero su disparo desde el área pequeña lo mandó a las nubes.
A ocho minutos par el final, Loftus-Cheek, que entró en el segundo tiempo por Mateo Kovacic, refrendó la victoria del Chelsea que sube hasta la tercera posición, con 31 puntos.
Los de Maurizio Sarri siguen a siete del líder, el Manchester City, mientras que el Fulham dormirá una jornada más como colista de la Premier, con ocho puntos, a dos de la salvación.