Čech aloitti Chelsean ensimmäisen ottelun kaudella 2012/13, Community Shieldin Manchester Cityn kanssa, mutta ei onnistunut pitämään palloa puhtaana, kun Chelsea putosi 3-2 Yaya Touren, Carlos Tevezin ja Samir Nasrin maalien takia. Hän pelasi myös viimeisimmässä UEFA:n Supercupissa.
Seuraavana otteluna hän antoi neljä maalia, kun Chelsea hävisi 4-1 UEFA: n Europa League -voittajalle Atlético Madridille. Lokakuussa 2012 Čech otti kapteenin rannekkeen, kun Chelsean kapteeni John Terry joutui neljän ottelun kieltoon.