Zgodnja kariera
Patrick Chan je začel drsati leta 1996. Sprva se je želel naučiti drsati, da bi lahko igral hokej, vendar se je kmalu začel zanimati za umetnostno drsanje. Njegov trener Osborne Colson ga je prisilil, da je 30 minut na dan posvetil osnovnim vajam za drsanje, delo z robovi, prečenje in ravnotežje. Chan je dejal: "Ljudem pravim, da za pretočnost v kolenih in pretočnost, ki jo ustvarjam z robniki, dolgujem gospodu Colsonu. Vedel je, da mora vse razdreti in začeti od začetka z osnovami drsanja."
Sezona 2007-2008
Chan je čas treningov delil med dvorano World Arena Ice Hall v Colorado Springsu v Koloradu in klubom Granite v Torontu.
Chan je marca 2008 tekmoval na svetovnem prvenstvu. V kratkem programu se je uvrstil na sedmo mesto, v prostem drsanju pa na 11. mesto, skupno je bil deveti.
Sezona 2008-2009
Na svetovnem prvenstvu leta 2009 je bil Chan tretji v kratkem programu za Brianom Joubertom in Evanom Lysackom ter drugi v prostem drsanju in osvojil srebrno medaljo za Lysackom. Star je bil osemnajst let. Za Kanado je tekmoval tudi na svetovnem ekipnem pokalu leta 2009. V moški konkurenci je zasedel četrto mesto, Kanada pa je v skupnem seštevku osvojila srebrno medaljo za Združenimi državami Amerike in pred Japonsko.
Sezona 2009-2010
Zimske olimpijske igre so leta 2010 potekale v Chanovi domovini, Kanadi. Chan se je v kratkem programu uvrstil na sedmo mesto, nato pa je v prostem drsanju dosegel nov osebni rekord in zasedel četrto mesto, skupno pa je bil peti.
Chan je ponovno tekmoval na svetovnem prvenstvu leta 2010. V kratkem programu je zasedel drugo mesto, le 1,50 točke za vodilnim Daisukejem Takahašijem. V prostem drsanju je zasedel drugo mesto z 8,98 točke zaostanka za Takahašijem in osvojil svojo drugo srebrno medaljo na svetu. Chan je zaslužil 27.000 ameriških dolarjev denarne nagrade.
Sezona 2010-2011
Chan je sezono začel na tekmovanju Liberty Summer Competition 2010, kjer je debitiral s svojim novim kratkim programom na glasbo jazzovske skladbe Take Five. V kratkem programu se je uvrstil na prvo mesto in prvič na tekmovanju pristal s 4T, za skok pa je prejel visoko oceno izvedbe. V prostem drsanju je zgrešil 4T, vendar je prvič na tekmovanju pristal v kombinaciji 3A-3T in osvojil zlato medaljo.
Na svetovnem prvenstvu leta 2011 v Moskvi je Chan z enomesečno zamudo zmagal v kratkem programu z rezultatom 93,02 točke, kar je nov svetovni rekord. V prostem drsanju je zbral 187,96 točke (še en svetovni rekord), tako da je v dveh tekmovalnih dneh skupaj zbral 280,98 točke. Septembra je prejel tri certifikate Guinnessovih rekordov za dosežene svetovne rekorde v kratkem programu, prostem drsanju in v skupnem seštevku.
Sezona 2011-2012
Februarja 2012 je Chan tekmoval na prvenstvu štirih celin 2012. V kratkem programu je zasedel prvo mesto s 4,51 pred Takahitom Muro, v prostem drsanju pa s 24,25 pred Daisukejem Takahašijem, za oceno komponent programa pa je prejel oceno 10,00. Zlato medaljo je osvojil s skupno oceno 273,94 točke.
Konec marca 2012 je Chan nastopil na svetovnem prvenstvu v Nici v Franciji in osvojil svoj drugi zaporedni naslov svetovnega prvaka. V obeh segmentih je zasedel prvo mesto in končal s skupno 266,11 točke, kar je 6,45 točke pred srebrnim Daisukejem Takahašijem. Nekateri v dvorani so ob tem vzklikali. 16. aprila 2012 so mediji poročali, da je Chan sprejel Krallov odstop. Pripisal je Krallovi zasluge za izboljšanje njegovega skoka v četveroboju.
Sezona 2012-2013
Med sezono sta Chana trenirala Kathy Johnson in Eddie Shipstead. Zapustil je dolgoletno koreografinjo Lori Nichol ter za pripravo tekmovalnih programov zaprosil Jeffa Buttlea in Davida Wilsona.
Januarja 2013 je Chan na kanadskem prvenstvu zasedel prvo mesto v obeh segmentih in osvojil svoj šesti naslov kanadskega državnega prvaka. Na svetovnem prvenstvu 2013 v Londonu v kanadskem Ontariu je Chan zmagal v kratkem programu in prejel 6,81 točke več kot Kazahstanec Denis Ten. Postavil je nov svetovni rekord. V prostem drsanju je naredil nekaj napak pri skokih in v tem segmentu zasedel drugo mesto. V skupnem seštevku je z 267,78 točke zasedel prvo mesto in se za 1,3 točke približal Tenu v boju za zlato medaljo. To je bil Chanov tretji zaporedni naslov svetovnega prvaka.
Sezona 2013-2014
V sezoni 2013/14 je Chan zmagal na tekmovanjih Skate Canada International 2013 in Trophée Éric Bompard 2013 s takratnim svetovnim rekordom v kratkem in prostem programu. V finalu Grand Prix je bil drugi za Japoncem Yuzurujem Hanyujem.
Patrick Chan je na zimskih olimpijskih igrah leta 2014 tekmoval v ekipni tekmi. Drsal je v moškem kratkem programu in zasedel tretje mesto, kar je prispevalo k srebrni medalji Kanade.
Na posamični tekmi je Chan zasedel drugo mesto v kratkem programu, pri čemer je dosegel 3,93 točke manj od Hanyujevega svetovnega rekorda in več kot deset točk pred ostalimi tekmovalci. Hanyu je v svojem programu izvedel enake skoke kot Chan, vendar je pri skokih, zlasti pri trojnem akselu, dosegel boljšo kakovost in amplitudo. Hanyu je med prostim drsanjem dvakrat padel in imel še eno trojno diskvalifikacijo, ker je sredi zaporedja skokov spustil nogo, medtem ko je imel Chan težave pri več skokih, med drugim je zgrešil razmeroma preprost dvojni aksel. Zato je Hanyu v prostem drsanju prehitel Chana za 0,54 točke in osvojil zlato medaljo, Chan pa je prejel srebrno medaljo.
Sezona 2015-2016
Spomladi 2015 je Chan v več intervjujih potrdil, da bo začel trenirati za sezono 2015-2016.
Chan je na kanadskem prvenstvu v umetnostnem drsanju 2016 zlahka osvojil osmo državno kolajno Chan je na prvenstvu štirih celin 2016 osvojil zlato, premagal Jin Boyanga in dosegel nov osebni rekord v prostem drsanju. Na svetovnem prvenstvu 2016 je zasedel peto mesto, potem ko je bil tretji v kratkem in peti v prostem drsenju.
Sezona 2016-2017
Chan in Johnson sta se julija 2016 odločila, da se bosta preselila v Vancouver. Avgusta 2016 je odstopila in selitev v Vancouver je bila odložena. 23. septembra 2016 je Chan sporočil, da bo njegovo novo trenersko ekipo vodila Marina Zueva, njegova baza za treninge pa bo Canton v Michiganu. V Cantonu naj bi ostal vso sezono.
Chan je brez težav osvojil rekordni deveti naslov kanadskega državnega prvaka. Na svetovnem prvenstvu 2017 je v kratkem programu s 102,13 postavil nov osebni rekord in se s tretjim mestom uvrstil v boj za medaljo, vendar je po dolgem programu padel na šesto mesto. Med sezono je poskušal v svoj repertoar vključiti četverni salchow kot odgovor na vse večjo težavnost skokov najboljših tekmecev.
Sezona 2017-2018
Februarja je Chan zastopal Kanado na svojih tretjih olimpijskih igrah v Pyeongchangu v Južni Koreji. Svojo prvo zlato olimpijsko medaljo in skupno tretjo olimpijsko medaljo je osvojil na ekipni tekmi, ko je premagal olimpijske športnike iz Rusije. Drsal je na obeh segmentih, pri čemer je bil tretji v kratkem in prvi v prostem drsanju. S tem je Kanadi prinesel 18 ekipnih točk, šest več kot ruski drsalec Mihail Koljada. Na posamični moški tekmi je Chan zasedel deveto mesto, potem ko je bil šesti v kratkem programu in osmi v prostem drsanju. Pri poskusu četveroboja je potrojil, pri trojnem akselu se je dotaknil z roko in se spotaknil pri nekaterih vajah z nogami. Izjavil je, da je bilo to olimpijsko tekmovanje njegovo zadnje. Uradno se je tekmovalno upokojil 16. aprila 2018.
