De 22-jarige Senegalese international had dinsdagavond al een medische keuring in Frankrijk ondergaan, waarbij de transfer een formaliteit leek voordat deze onverwachts mislukte kort nadat de deadline van 23:00 BST was verstreken.
Chelsea had eerder twee biedingen afgewezen gekregen door de Ligue 1-kant voordat Monaco hun vraagprijs verlaagde, toen de voorgestelde overstap van Folarin Balogun naar Everton opnieuw in twijfel werd getrokken vanwege medische zorgen.
Met de deal voor Camara die blijkbaar was goedgekeurd, had Chelsea al de vertrek van Enzo Fernandez naar Manchester City goedgekeurd in een gezamenlijke Britse transferrecord van £125 miljoen, in de verwachting dat de Senegalese middenvelder als zijn vervanger zou arriveren.
In plaats daarvan zegt de club dat ze schriftelijk door Monaco zijn geïnformeerd dat de transfer niet zou doorgaan, zonder enige uitleg voor de verandering van hart.
Bronnen met kennis van de situatie hebben BBC Sport verteld dat de houding van Monaco naar verluidt is beïnvloed door de parallelle zoektocht van Everton naar Balogun. Zodra de Amerikaanse aanvaller op het laatste moment zijn eigen overstap annuleerde, had Monaco de verkoop van Camara niet langer nodig om hun financiën in balans te brengen op de manier die ze eerder op de dag hadden verwacht.
De ineenstorting laat Chelsea achter zonder de middenveldversterking die ze hadden gepland om de klap van Fernandez' vertrek te verzachten, ondanks dat ze die verkoop hadden doorgezet met de veronderstelling dat de komst van Camara bijna bevestigd was. Het markeert een chaotische conclusie van de deadline-dag voor een club die leek dat hun zaken grotendeels op orde waren, en laat hoofdcoach Xabi Alonso met een dunnere centrale middenveld dan bedoeld de komende weken ingaan.
Chelsea heeft tijdens de laatste fase van de transferperiode andere middenveldalternatieven verkend, waaronder Lucas Bergvall van Tottenham, Martin Zubimendi van Real Sociedad en Morgan Gibbs-White van Nottingham Forest, maar Camara was naar voren gekomen als hun voorkeursdoel voordat Monaco's late verandering van hart.
De Blues zullen nu moeten wachten tot januari om de kloof te dichten die is achtergelaten door het vertrek van Fernandez, nadat ze een bedrag hebben ontvangen dat ruim boven de £107 miljoen ligt die ze drie jaar geleden oorspronkelijk aan Benfica betaalden voor de Argentijn.