A bstract The first observation of the $$ {B}_s^0 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math> → ( χ c 1 (3872) → J/ψπ + π − ) π + π − decay is reported using proton-proton collision data, corresponding to integrated luminosities of 1, 2 and 6 fb − 1 , collected by the LHCb experiment at centre-of-mass energies of 7, 8 and 13 TeV, respectively. The ratio of branching fractions relative to the $$ {B}_s^0 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math> → ( ψ (2 S ) → J/ψπ + π − ) π + π − decay is measured to be $$ \frac{\mathcal{B}\left({B}_s^0\to {\chi}_{c1}(3872){\pi}^{+}{\pi}^{-}\right)\times \mathcal{B}\left({\chi}_{c1}(3872)\to J/\psi {\pi}^{+}{\pi}^{-}\right)}{\mathcal{B}\left({B}_s^0\to \psi (2S){\pi}^{+}{\pi}^{-}\right)\times \mathcal{B}\left(\psi (2S)\to J/\psi {\pi}^{+}{\pi}^{-}\right)}=\left(6.8\pm 1.1\pm 0.2\right)\times {10}^{-2}, $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mfrac> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mfenced> <mml:mn>3872</mml:mn> </mml:mfenced> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msub> <mml:mi>χ</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mi>c</mml:mi> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msub> <mml:mfenced> <mml:mn>3872</mml:mn> </mml:mfenced> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> <mml:mrow> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mi>S</mml:mi> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>→</mml:mo> <mml:mi>J</mml:mi> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mi>ψ</mml:mi> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>+</mml:mo> </mml:msup> <mml:msup> <mml:mi>π</mml:mi> <mml:mo>−</mml:mo> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:mfenced> </mml:mrow> </mml:mfrac> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mfenced> <mml:mrow> <mml:mn>6.8</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>1.1</mml:mn> <mml:mo>±</mml:mo> <mml:mn>0.2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:mfenced> <mml:mo>×</mml:mo> <mml:msup> <mml:mn>10</mml:mn> <mml:mrow> <mml:mo>−</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>,</mml:mo> </mml:math> where the first uncertainty is statistical and the second systematic. The mass spectrum of the π + π − system recoiling against the χ c 1 (3872) meson exhibits a large contribution from $$ {B}_s^0 $$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:msubsup> <mml:mi>B</mml:mi> <mml:mi>s</mml:mi> <mml:mn>0</mml:mn> </mml:msubsup> </mml:math> → χ c 1 (3872) ( f 0 (980) → π + π − ) decays.