Los inicios de la carrera profesional
Patrick Chan empezó a patinar en 1996. Al principio quería aprender a patinar para jugar al hockey, pero pronto se interesó por el patinaje artístico. Su entrenador, Osborne Colson, le obligaba a dedicar 30 minutos al día a ejercicios básicos de brazada, trabajo de bordes, cortes transversales y equilibrio. Chan dijo: "Le digo a la gente que le debo la fluidez de mis rodillas y el flujo que genero de mis bordes al Sr. Colson. Sabía que tenía que desmontar todo y empezar desde cero en los fundamentos del patinaje".
Temporada 2007-2008
Chan dividía su tiempo de entrenamiento entre el World Arena Ice Hall de Colorado Springs (Colorado) y el Granite Club de Toronto.
Chan compitió en los Campeonatos del Mundo de 2008 en marzo. Quedó séptimo en el programa corto y undécimo en el patinaje libre, situándose en el noveno puesto de la clasificación general.
Temporada 2008-2009
En los Campeonatos del Mundo de 2009, Chan quedó tercera en el programa corto, por detrás de Brian Joubert y Evan Lysacek, y segunda en el patinaje libre para ganar la medalla de plata por detrás de Lysacek. Tenía dieciocho años. También compitió con Canadá en el Trofeo Mundial por Equipos 2009. Quedó cuarto en la competición masculina y Canadá ganó la plata en la general, por detrás de Estados Unidos y por delante de Japón.
Temporada 2009-2010
Los Juegos Olímpicos de Invierno de 2010 se celebraron en el país natal de Chan, Canadá. Chan quedó séptima en el programa corto y luego obtuvo una nueva mejor puntuación personal para quedar cuarta en el patinaje libre, terminando quinta en la general.
Chan volvió a competir en los Campeonatos del Mundo de 2010. Quedó segundo en el programa corto, a sólo 1,50 del líder, Daisuke Takahashi. Fue segundo en el patinaje libre, a 8,98 puntos de Takahashi, y ganó su segunda medalla de plata mundial. Chan ganó 27.000 dólares en premios.
Temporada 2010-2011
Chan comenzó su temporada en el Concurso de Verano de Liberty 2010, donde estrenó su nuevo programa corto con la música de Take Five, una pieza de jazz. Quedó en primer lugar en el programa corto, consiguiendo su primer 4T en competición y recibiendo una alta calificación de ejecución por el salto. En el patinaje libre, falló el 4T, pero aterrizó una combinación 3A-3T por primera vez en competición, y se llevó la medalla de oro.
En los Campeonatos del Mundo de 2011, celebrados en Moscú tras un retraso de un mes, Chan ganó el programa corto con una puntuación de 93,02 puntos, un nuevo récord mundial. En el patinaje libre, sumó 187,96 puntos (otro récord mundial), lo que le dio un total de 280,98 puntos en sus dos días de competición. En septiembre, recibió tres certificados de los Récords Mundiales Guinness por haber conseguido los récords mundiales en el programa corto, el patinaje libre y la puntuación total.
Temporada 2011-2012
En febrero de 2012, Chan compitió en los Campeonatos de los Cuatro Continentes de 2012. Quedó primero en el programa corto, con 4,51 de ventaja sobre Takahito Mura, y en el patinaje libre, con 24,25 de ventaja sobre Daisuke Takahashi, y obtuvo un 10,00 en las puntuaciones de los componentes de su programa. Ganó el oro con una puntuación total de 273,94 puntos.
A finales de marzo de 2012, Chan compitió en los Campeonatos del Mundo de 2012 en Niza (Francia) y ganó su segundo título mundial consecutivo. Quedó primero en ambos segmentos y terminó con un total de 266,11 puntos, 6,45 por delante del medallista de plata Daisuke Takahashi. Algunos de los asistentes abuchearon el resultado. El 16 de abril de 2012, los medios de comunicación informaron de que Chan había aceptado la renuncia de Krall. Le atribuyó a Krall la mejora de su salto de cuádruple.
Temporada 2012-2013
Durante la temporada, Chan fue entrenado por Kathy Johnson y Eddie Shipstead. Dejó a su coreógrafa de siempre, Lori Nichol, y pidió a Jeff Buttle y David Wilson que produjeran sus programas de competición.
En enero, en los Campeonatos de Canadá de 2013, Chan se clasificó en primer lugar en ambos segmentos y ganó su sexto título nacional canadiense. En los Campeonatos del Mundo de 2013, celebrados en Londres (Ontario, Canadá), Chan ganó el programa corto obteniendo 6,81 puntos más que Denis Ten, de Kazajistán. Estableció un nuevo récord mundial. Cometió algunos errores en sus saltos en el patinaje libre y quedó segundo en ese segmento. Terminó en primer lugar con 267,78 puntos en la general, superando a Ten para la medalla de oro por 1,3 puntos. Fue el tercer título mundial consecutivo de Chan.
Temporada 2013-2014
En la temporada 2013-14 del Grand Prix de la ISU, Chan ganó tanto el Skate Canada International 2013 como el Trophée Éric Bompard 2013 con una puntuación récord mundial en ese momento tanto en el programa corto como en el patinaje libre. Quedó segundo en la final del Gran Premio, por detrás del japonés Yuzuru Hanyu.
En los Juegos Olímpicos de Invierno de 2014, Patrick Chan compitió en la prueba por equipos. Patinó en el programa corto masculino y quedó tercero, contribuyendo a la medalla de plata de Canadá.
En la prueba individual, Chan quedó en segundo lugar en el programa corto, con una puntuación de 3,93 puntos menos que el récord mundial de Hanyu y con más de diez puntos de ventaja sobre el resto. El programa de Hanyu presentaba los mismos saltos que Chan, pero éste había logrado una mayor calidad y amplitud en los saltos, especialmente en el triple axel. Hanyu se cayó dos veces durante su patinaje libre y se le descontó otro triple por poner el pie en el suelo en medio de una secuencia de saltos, mientras que Chan tuvo problemas en varios de sus saltos, incluido un fallo en un doble Axel relativamente sencillo. Como resultado, Hanyu superó a Chan en el patinaje libre por 0,54 puntos para llevarse la medalla de oro, mientras que Chan recibió la medalla de plata.
Temporada 2015-2016
Durante la primavera de 2015, Chan confirmó en varias entrevistas que empezaría a entrenar para la temporada 2015-2016.
Chan consiguió fácilmente su octava ficha nacional en los Campeonatos de Patinaje Artístico de Canadá de 2016 Chan ganó el oro en los Campeonatos de los Cuatro Continentes de 2016, derrotando a Jin Boyang y marcando una nueva marca personal en el patinaje libre. Terminó quinto en los Campeonatos del Mundo de 2016 tras quedar tercero en el corto y quinto en el libre.
Temporada 2016-2017
Chan y Johnson decidieron que se trasladarían a Vancouver en julio de 2016. Ella dimitió en agosto de 2016, y el traslado a Vancouver quedó en suspenso. El 23 de septiembre de 2016, Chan anunció que su nuevo equipo técnico estaría dirigido por Marina Zueva, y que su base de entrenamiento sería Canton, Michigan. Se quedaría en Canton durante toda la temporada.
Chan ganó con facilidad su noveno título nacional canadiense, todo un récord. En los Campeonatos del Mundo de 2017, estableció su nueva marca personal en el programa corto de 102,13, situándose en la lucha por las medallas en el tercer puesto, pero cayó al sexto puesto tras el programa largo. Durante la temporada, intentó incorporar un cuádruple Salchow a su repertorio en respuesta a la creciente dificultad de salto de sus principales competidores.
Temporada 2017-2018
En febrero, Chan representó a Canadá en sus terceros Juegos Olímpicos, en Pyeongchang (Corea del Sur). Ganó su primer oro olímpico y su tercera medalla olímpica en general durante la prueba por equipos, derrotando a los atletas olímpicos de Rusia. Patinó en ambos segmentos, quedando tercero en el corto y primero en el libre. Con ello, Canadá obtuvo 18 puntos por equipos, seis más que el patinador ruso Mikhail Kolyada. En la prueba individual masculina, Chan terminó noveno tras quedar sexto en el programa corto y octavo en el patinaje libre. Se equivocó en un intento de cuádruple, dobló un triple, tocó con la mano en un triple axel y tropezó en algunos de sus movimientos de pies. Declaró que esta prueba olímpica era su última competición. Se retiró oficialmente de la competición el 16 de abril de 2018.
