Precaliente el horno a 400 F (200 C).

Sazone el pollo por todos los lados con sal y pimienta negra molida.

Caliente el aceite de oliva a fuego medio-alto en una sartén apta para horno. Coloque el pollo con la piel hacia abajo en la sartén y cocine hasta que se dore, aproximadamente 5 minutos.

Dé la vuelta al pollo; agregue los champiñones con una pizca de sal a la sartén. Aumente el fuego a alto; cocine, revolviendo los champiñones de vez en cuando, hasta que se reduzcan un poco, unos 5 minutos.

Transfiera la sartén al horno y termine de cocinar, 15 a 20 minutos. La temperatura interna debe ser al menos 165 F (74 C). Transfiera solo las pechugas de pollo a un plato y cúbralas ligeramente con papel aluminio; reserve.

Coloque la sartén de nuevo en la estufa a fuego medio-alto; cocine y revuelva los champiñones hasta que empiecen a formarse manchas doradas en el fondo de la sartén, unos 5 minutos. Vierta agua en la sartén y lleve a ebullición raspando los restos dorados del fondo. Cocine hasta que el agua se reduzca a la mitad, aproximadamente 2 minutos. Retire del fuego.

Incorpore los jugos acumulados del pollo en la sartén. Añada la mantequilla a la mezcla de champiñones, removiendo constantemente hasta que la mantequilla se derrita e integre por completo.

Sazone con sal y pimienta. Vierta la salsa de champiñones sobre el pollo y sirva.