Varhainen ura
Patrick Chan aloitti luistelun vuonna 1996. Alun perin hän halusi oppia luistelemaan pelatakseen jääkiekkoa, mutta pian hän kiinnostui taitoluistelusta. Hänen valmentajansa Osborne Colson pakotti hänet harjoittelemaan 30 minuuttia päivässä peruslyöntiä, reunaharjoittelua, ristiinleikkausta ja tasapainoharjoituksia. Chan sanoi: "Kerron ihmisille, että olen polvieni virtauksen ja reunojeni tuottaman virtauksen velkaa herra Colsonille. Hän tiesi, että hänen oli purettava kaikki ja aloitettava luistelun perusteet alusta."
Kausi 2007-2008
Chan jakoi harjoitteluaikansa Coloradon Colorado Springsissä sijaitsevan World Arena Ice Hallin ja Torontossa sijaitsevan Granite Clubin välillä.
Chan kilpaili vuoden 2008 MM-kilpailuissa maaliskuussa. Hän sijoittui lyhytohjelmassa seitsemänneksi ja vapaaohjelmassa 11:nneksi, mikä merkitsi yhdeksättä sijaa kokonaiskilpailussa.
Kausi 2008-2009
Vuoden 2009 MM-kilpailuissa Chan sijoittui kolmanneksi lyhyessä ohjelmassa Brian Joubertin ja Evan Lysacekin takana ja toiseksi vapaassa luistelussa ja voitti hopeaa Lysacekin takana. Hän oli kahdeksantoista-vuotias. Hän kilpaili Kanadan puolesta myös vuoden 2009 World Team Trophyssä. Hän sijoittui miesten kilpailussa neljänneksi, ja Kanada voitti kokonaishopeaa Yhdysvaltojen takana ja Japanin edellä.
Kausi 2009-2010
Vuoden 2010 talviolympialaiset pidettiin Chanin kotimaassa Kanadassa. Chan sijoittui seitsemänneksi lyhytohjelmassa ja saavutti sitten uuden henkilökohtaisen ennätyksensä neljänneksi vapaaohjelmassa, jolloin hän sijoittui kokonaiskilpailussa viidenneksi.
Chan kilpaili jälleen vuoden 2010 MM-kilpailuissa. Hän sijoittui toiseksi lyhytohjelmassa vain 1,50 pisteen päähän johtajasta Daisuke Takahashista. Vapaaohjelmassa hän sijoittui toiseksi, 8,98 pistettä Takahashin takana, ja voitti toisen MM-hopeamitalinsa. Chan ansaitsi 27 000 Yhdysvaltain dollaria palkintorahaa.
Kausi 2010-2011
Chan aloitti kautensa Libertyn kesäkilpailussa 2010, jossa hän debytoi uuden lyhyen ohjelmansa Take Five -jazzkappaleen musiikkiin. Hän sijoittui ensimmäiseksi lyhytohjelmassa, sai ensimmäisen 4T:n kilpailussaan ja sai hyppyynsä korkean suoritusarvosanan. Vapaaohjelmassa hän jätti 4T:n väliin, mutta laskeutui ensimmäistä kertaa kilpailussaan 3A-3T-yhdistelmällä ja otti kultamitalin.
Vuoden 2011 MM-kilpailuissa, jotka pidettiin Moskovassa kuukauden viiveellä, Chan voitti lyhyen ohjelman pistemäärällä 93,02 pistettä, joka oli uusi maailmanennätys. Vapaaohjelmassa hän keräsi 187,96 pistettä (toinen maailmanennätys), joten hän sai yhteensä 280,98 pistettä kahden kilpailupäivän aikana. Syyskuussa hän sai kolme Guinnessin ennätystodistusta saavutettuaan maailmanennätykset lyhytohjelmassa, vapaaohjelmassa ja kokonaispisteissä.
Kausi 2011-2012
Helmikuussa 2012 Chan kilpaili vuoden 2012 Four Continents Championships -kilpailuissa. Hän sijoittui ensimmäiseksi lyhytohjelmassa 4,51 ennen Takahito Muraa ja vapaaohjelmassa 24,25 ennen Daisuke Takahashia, ja sai ohjelmakomponenttipisteet 10,00. Hän voitti kultaa yhteispistemäärällä 273,94 pistettä.
Maaliskuun 2012 lopulla Chan kilpaili vuoden 2012 MM-kilpailuissa Nizzassa, Ranskassa, ja voitti toisen peräkkäisen maailmanmestaruutensa. Hän sijoittui ensimmäiseksi molemmissa segmenteissä ja saavutti yhteensä 266,11 pistettä, 6,45 pistettä ennen hopeamitalisti Daisuke Takahashia. Osa yleisöstä buuasi tulosta. 16. huhtikuuta 2012 uutismedia kertoi, että Chan oli hyväksynyt Krallin eron. Hän kiitti Krallia nelihyppynsä parantamisesta.
Kausi 2012-2013
Kauden aikana Chania valmensivat Kathy Johnson ja Eddie Shipstead. Hän jätti pitkäaikaisen koreografinsa Lori Nicholin ja pyysi Jeff Buttlen ja David Wilsonin tuottamaan kilpailuohjelmansa.
Tammikuussa 2013 Kanadan mestaruuskilpailuissa Chan sijoittui ensimmäiseksi molemmissa segmenteissä ja voitti kuudennen Kanadan kansallisen mestaruutensa. Vuoden 2013 MM-kilpailuissa, jotka pidettiin Lontoossa, Ontariossa, Kanadassa, Chan voitti lyhytohjelman ansaiten 6,81 pistettä enemmän kuin Denis Ten Kazakstanista. Hän teki uuden maailmanennätyksen. Hän teki virheitä hyppyissään vapaaohjelmassa ja sijoittui siinä toiseksi. Hän sijoittui kokonaiskilpailun ensimmäiseksi 267,78 pisteellä, ja voitti Tenin 1,3 pisteellä. Se oli Chanin kolmas peräkkäinen maailmanmestaruus.
Kausi 2013-2014
Vuonna 2013-14 ISU Grand Prix kausi, Chan voitti sekä 2013 Skate Canada International ja 2013 Trophée Éric Bompard kanssa maailmanennätys pisteet tuolloin sekä lyhyt ohjelma ja vapaa luistelu. Grand Prix -finaalissa hän sijoittui toiseksi japanilaisen Yuzuru Hanyun jälkeen.
Vuoden 2014 talviolympialaisissa Patrick Chan kilpaili joukkuekilpailussa. Hän luisteli miesten lyhytohjelman ja sijoittui kolmanneksi, mikä auttoi Kanadan hopeamitaliin.
Yksilökilpailun aikana Chan sijoittui toiseksi lyhytohjelmassa, saaden 3,93 pistettä vähemmän kuin Hanyun maailmanennätyspisteet ja yli kymmenen pistettä muiden edellä. Hanyun ohjelmassa oli samoja hyppyjä kuin Chanilla, mutta hän oli saavuttanut paremman laadun ja amplitudin hypyissä, erityisesti kolmoisakselissa. Hanyu kaatui kahdesti vapaaluistelunsa aikana ja sai toisen kolmoisalennuksen, koska hän laski jalkansa alas kesken hyppysekvenssin, kun taas Chan kamppaili useiden hyppyjensä kanssa, mukaan lukien epäonnistuminen suhteellisen yksinkertaisessa kaksoisaxelissa. Tämän seurauksena Hanyu voitti Chanin vapaaohjelmassa 0,54 pisteellä ja voitti kultamitalin, kun taas Chan sai hopeamitalin.
Kausi 2015-2016
Kevään 2015 aikana Chan vahvisti useissa haastatteluissa, että hän aloittaisi harjoittelun kaudelle 2015-2016.
Chan nappasi helposti kahdeksannen kansallisen laatan Kanadan taitoluistelun mestaruuskilpailuissa 2016 Chan voitti kultaa vuoden 2016 Neljän maanosan mestaruuskilpailuissa kukistamalla Jin Boyangin ja tekemällä uuden henkilökohtaisen ennätyksen vapaassa luistelussa. Hän sijoittui viidenneksi vuoden 2016 MM-kilpailuissa sijoituttuaan kolmanneksi lyhyessä ja viidenneksi vapaassa.
kausi 2016-2017
Chan ja Johnson päättivät muuttaa Vancouveriin heinäkuussa 2016. Hän erosi elokuussa 2016, ja muutto Vancouveriin lykättiin. Syyskuun 23. päivänä 2016 Chan ilmoitti, että hänen uutta valmennustiimiään johtaisi Marina Zueva, ja hänen harjoituspaikkansa olisi Canton, Michigan. Hän pysyisi Cantonissa koko kauden ajan.
Chan voitti helposti ennätyksellisen yhdeksännen Kanadan kansallisen mestaruuden. Vuoden 2017 MM-kilpailuissa hän asetti uuden henkilökohtaisen ennätyksensä 102,13 lyhyessä ohjelmassa ja sijoittui mitalitaisteluun kolmanneksi, mutta putosi pitkän ohjelman jälkeen kuudenneksi. Kauden aikana hän yritti sisällyttää nelinkertaisen Salchow'n repertuaariinsa vastauksena huippukilpailijoidensa hyppyvaikeuksien lisääntymiseen.
Kausi 2017-2018
Helmikuussa Chan edusti Kanadaa kolmansissa olympialaisissaan Etelä-Korean Pyeongchangissa. Hän voitti ensimmäisen olympiakullansa ja kaiken kaikkiaan kolmannen olympiamitalinsa joukkuekilpailussa kukistaen Venäjän olympiaurheilijat. Hän luisteli molemmat osuudet, sijoittuen kolmanneksi lyhyessä ja ensimmäiseksi vapaassa luistelussa. Tämä toi Kanadalle 18 joukkuepistettä, kuusi enemmän kuin venäläisluistelija Mihail Koljadalle. Miesten yksilökilpailussa Chan sijoittui yhdeksänneksi oltuaan lyhytohjelmassa kuudes ja vapaaohjelmassa kahdeksas. Hän oli kolminkertaistanut nelinpeliyrityksen, kaksinkertaistanut kolmoisyrityksen, koskenut kädellä alas kolmoisakselilla ja kompastunut joihinkin jalkatöihinsä. Hän totesi, että tämä olympiakilpailu oli hänen viimeinen kilpailunsa. Hän vetäytyi virallisesti kilpailuista 16. huhtikuuta 2018.
