Adelina Engman som fick hoppa in i den första semifinalen på fransk mark där Chelsea föll med 1-2 lämnade aldrig bänken i söndagens returmöte.
Det var Lyon som tog ledningen i matchens 17:e minut genom Eugénie Le Sommer. Chelsea kvitterade i matchens 34:e minut efter en frispark slagen av Ji So-yun. Men matchen slutade 1-1, vilket innebär att Lyon är klara för final med sammanlagt 3-2.
Det står därmed klart att Chelsea blir utan titlar den här säsongen, efter att även ha förlorat semifinalen i FA-cupen. Två ligamatcher återstår men laget kan som bäst bli trea och kommer därmed också att missa Champions League nästa säsong.