Pochettino tar över ett lag i gungning, där tre olika tränare misslyckats med att lyfta Chelsea under en säsong präglad av besvikelser. Han ersätter närmast Frank Lampard, den tidigare mittfältsstjärnan som tillfälligt styrt Chelseaskutan sedan Graham Potter fick sparken i början av april. Potter tog å sin sida över från tysken Thomas Tuchel, som fick gå i höstas.
Sportcheferna Laurence Stewart och Paul Winstanley tror att Pochettino är rätt man för att vända skutan.
"Mauricios erfarenhet, höga kravbild, ledaregenskaper och karaktär kommer att passa Chelsea bra när vi blickar framåt. Han är en tränare som vet hur man vinner, som har har arbetat på den högsta nivån, i flera ligor och på flera språk", säger sportcheferna i ett gemensamt uttalande.
Mauricio Pochettino har goda erfarenheter från Premier League. Han gjorde sig ett namn när han under sina drygt fem år i Londonrivalen Tottenham bland annat ledde klubben till en Champions League-final.
Senaste tränaruppdraget var i franska storklubben Paris Saint-Germain, som han fick sparken från i fjol.
Pochettino har skrivit ett tvåårskontrakt med Chelsea, med en möjlighet för klubben att förlänga med ytterligare ett år.
Trots spelarköp på flera miljarder kronor slutade Chelsea inte bättre än tolva i ligan den gångna säsongen. Sett till inspelade poäng, 44 till antalet, var det klubbens sämsta Premier League-säsong hittills.