Chang először kiemelkedő junior játékosként került a teniszvilág figyelmébe, aki számos “minden idők legfiatalabb” rekordját állította fel. Első országos bajnoki címét, a USTA Junior Hard Court egyéni versenyét 12 évesen nyerte. Tizenhárom évesen megnyerte a Fiesta Bowl 16-os tornát. Két évvel később, 15 évesen Chang megnyerte a USTA Boys 18s Hardcourt és a Boys 18s Nationals versenyeket, és ő lett a legfiatalabb játékos, aki főtáblás mérkőzést nyert a US Openen, amikor az első fordulóban négy szettben legyőzte Paul McNamee-t. Egy hónappal később az arizonai Scottsdale-ben az elődöntőig jutott, és ezzel ő lett a legfiatalabb játékos, aki elődöntőbe jutott egy magas szintű profi tornán. Első legmagasabb szintű egyéni címét 1988-ban nyerte San Franciscóban, 16 évesen és 7 hónaposan.
Chang legjelentősebb ifjúsági rekordját 1989-ben érte el, amikor 17 évesen és 110 naposan megnyerte a French Opent, és ezzel a valaha volt legfiatalabb férfi játékos lett, aki Grand Slam-tornát nyert. Ötszettes döntőben 6-1, 3-6, 4-6, 6-4, 6-2 arányban győzte le Stefan Edberget. Győzelme egyúttal az Ivan Lendl elleni epikus, öt játszmás összecsapásról is emlékezetes maradt a negyedik fordulóban (lásd alább). Chang 1955 óta az első amerikai lett, aki megnyerte a francia nyílt bajnokságot, és 1984 óta az első amerikai, aki Grand Slam-tornát nyert. 1989 augusztusában pedig Chang lett a legfiatalabb játékos, aki bekerült a világranglista első 5 helyezettje közé.
Chang 1992-ben a US Open elődöntőjében találkozott Edberggel, ezúttal Edberg győzött egy öt játszmás találkozón, 6-7, 7-5, 7-6, 5-7, 6-4 arányban. Az 5 óra 26 perces mérkőzés a leghosszabb a US Open történetében. Chang az 1989-es francia nyílt bajnoki diadala után további három Grand Slam-döntőbe jutott: az 1995-ös francia nyílt bajnokság döntőjében Thomas Muster, az 1996-os ausztrál nyílt bajnokság döntőjében Boris Becker, az 1996-os US Open döntőjében pedig Pete Sampras ellen veszített. Az 1995-ös francia nyílt bajnokságon az elődöntőben sima szettben legyőzte Michael Stichet, majd a kétszeres címvédő Sergi Bruguerát, és végül kikapott Mustertől. Az 1996-os Australian Openen és az US Openen is sima szettben győzte le Andre Agassit az elődöntőben; egy Sampras elleni győzelemmel a US Openen Chang lett volna az első számú teniszező. 1. játékos a világon. Az 1997-es U.S. Openen ő volt a győzelem esélyese, miután Samprast Petr Korda kiütötte; Chang azonban az elődöntőben sima szettben kikapott a későbbi bajnok Patrick Raftertől.
Chang kulcsembere volt az 1990-ben Davis Kupát nyert amerikai csapatnak. Az ausztriai elődöntőben a Horst Skoff elleni drámai visszatérése két szett hátrányból, 3-6, 6-7, 6-4, 6-4, 6-4, 6-3, az USA-t 1984 óta először juttatta Davis Kupa-döntőbe. Chang ezután sima szettben legyőzte Darren Cahillt, és az USA legyőzte Ausztráliát a döntőben. Tagja volt annak az amerikai csapatnak is, amely 1993-ban megnyerte a csapat-világbajnokságot. Legjobb teljesítményét az év végi egyéni bajnokságon 1995-ben nyújtotta, amikor legyőzte Muster, Jim Courier-t, majd az elődöntőben dominált Pete Sampras ellen, mielőtt a döntőben kikapott Boris Beckertől.
Chang képviselte az Egyesült Államokat az 1992-es barcelonai nyári olimpián, ahol a második fordulóig jutott, mielőtt kiesett Jaime Oncins ellen. Úgy döntött, hogy kihagyja az 1996-os nyári olimpiát annak ellenére, hogy az eseményt Atlantában rendezték, és ő lett volna a torna első számú kiemeltje (az egyes aranyérmet Andre Agassi nyerte). Chang részt vett a 2000-es sydneyi nyári olimpián, ahol az első fordulóban kiesett Sébastien Lareau ellen.
Changot édesapja, Joe vezette be a teniszbe, aki az első edzője volt. Az 1989-es felemelkedése során (beleértve a francia nyílt bajnoki címét is) José Higueras volt az edzője. Profi karrierje nagy részében idősebb testvére, Carl Chang edzője volt, aki a kilencvenes évek elején több páros versenyen is játszott vele. Ő volt az első játékos, akit Roger Federer legyőzött egy Grand Slam-torna főtábláján, a 2000-es Australian Openen. Ő volt a második játékos, akit Andy Roddick legyőzött egy Grand Slam-torna főtábláján, a 2001-es francia nyílt teniszbajnokság második fordulójában.
Chang 2003-ban vonult vissza a profi turnétól. Pályafutása során összesen 34 legmagasabb szintű profi egyéni címet nyert. Utolsó legfelső szintű címét 2000-ben Los Angelesben nyerte. Pályafutása során összesen 19 145 632 dollárt keresett. Pályafutása legmagasabb egyéni helyezése a világranglista 2. helye volt 1996-ban, a US Open döntőjét követően. A kilencvenes években (1992-1997) hat egymást követő évben (1992-1997) volt év végi top tízes játékos, amire ebben az évtizedben csak Pete Sampras volt képes. Azon kevés játékosok egyike, akik három különböző évtizedben nyertek ATP-címet. Három Indian Wells Masters-címe ATP-rekord volt, amely 15 évig állt, mielőtt Roger Federer 2012-ben felülmúlta.
Mióta visszavonult az élvonalbeli játéktól, Chang csatlakozott Jim Courier szenior turnéjához, amely 2006. március 10-én kezdődött a floridai Nápolyban.
Chang 2014-ben Kei Nishikori edzője lett.
1989-es French Open mérkőzés Ivan Lendl ellenSzerkesztés
Chang leghíresebb mérkőzésére az 1989-es French Openen került sor, az egyetlen Grand Slam egyéni címének megszerzéséhez vezető úton. Chang Eduardo Masso, Pete Sampras és Francisco Roig legyőzésével, mindössze egy szettet veszítve jutott a negyedik fordulóba. Ott a világelső, regnáló Australian Open-bajnok és háromszoros korábbi French Open-bajnok Ivan Lendl volt az ellenfele.
1988-ban Chang könnyedén kikapott Lendltől egy bemutató mérkőzésen, amelyet az iowai Des Moines-ban rendeztek. A mérkőzés után Lendl azt tanácsolta Changnak: “Először is, nincs szervád. És biztosan nincs második szervád sem. Nem tudsz nekem fájdalmat okozni. Futhatsz, de jobb, ha kifejlesztesz egy fegyvert, hogy túlélj itt kint” – mind olyan gyengeségek, amelyeken Chang dolgozott, hogy javítson.
Lendl úgy tűnt, hogy úton van a győzelem felé, miután 6-4, 6-4-re nyerte az első két szettet, majd a harmadik szett első adogatójátékában megtörte Chang adogatását. Chang azonban azonnal visszabrékelt, és 6-3-ra megnyerte a harmadik szettet. A negyedik szettben Chang súlyos lábgörcsöt kapott, és bár megnyerte a szettet, hogy kiegyenlítse a mérkőzést, az ötödik szettben 2-1-es vezetésénél a mérkőzés feladásán gondolkodott. Később azt mondta, hogy “hihetetlen meggyőződést érzett a szívemben”, hogy nem adja fel, és úgy döntött, hogy befejezi a meccset.
Chang a váltások alatt az oldalvonalon járkált, mivel azt kockáztatta, hogy nem tud felállni, ha leül, és minden alkalommal banánt evett és vizet ivott. Néhány szokatlan taktikát is alkalmazott, hogy megpróbálja leküzdeni a görcseit, például sok ponton magasan a levegőbe ütötte a labdát, hogy lelassítsa a játékot (úgynevezett “holdlabdák”), és elkezdett több győztes ütésre menni, hogy lerövidítse a pontokat. E taktika sikere miatt Lendl, aki köztudottan az egyik legkevésbé könnyen megijedő játékos, elvesztette a ritmusát, és arra is késztette, hogy szidalmazza a bírót és a közönséget, különösen az ötödik játszma egyik kulcspontjának elvesztése után, amikor Chang sokkolta őt egy hónalj alatti szervával.
Chang továbbra is szenvedett a görcsök miatt, de sikerült 5-3-ra vezetnie az ötödik játszmában, két meccslabdával Lendl szervájánál. Chang azzal a céllal, hogy még egyszer megtörje Lendl koncentrációját, közvetlenül az adogatóvonal mögé állt, miközben Lendl második szervájára várt. A közönség nevetni kezdett a bizarr szituáción, Lendl pedig úgy tűnt, hogy mindenki őt gúnyolja. A taktika bevált, mivel Lendl egy kettős hibával 4 óra 37 perc alatt 4-6, 4-6, 4-6, 6-3, 6-3, 6-3, 6-3 arányban Changnak adta a győzelmet. Chang térdre rogyott és sírva fakadt a mérkőzés végén.
Lendl utólag így nyilatkozott a Chang elleni vereségéről: “Sokszor egy gyengébb játékos meg tudott verni engem, és nem tudott visszavágni. Akkor azt kell mondani, hogy ő egy kevésbé jó játékos volt, de Michael visszavágott.”
Hét nappal később, miután öt szettben legyőzte Stefan Edberget, Chang a Coupe des Mousquetaires-t is elhódította, és ezzel a Grand Slam történetének legfiatalabb férfi bajnoka lett. Chang Lendl elleni mérkőzését 1989. június 5-én játszotta, mindössze egy nappal a Tiananmen téri mészárlás csúcspontja után. Chang gyakran megjegyezte a mészárlás hatását, amikor visszaemlékezett a French Open-győzelmére:
“Sokan elfelejtik, hogy a Tiananmen téren zajlott. A francia nyílt bajnokság középső vasárnapján történt a tömegoszlatás, így ha éppen nem edzettem vagy játszottam meccset, akkor a televízió előtt ültem, és figyeltem az eseményeket… Gyakran mondom az embereknek, hogy szerintem Isten akarata volt, hogy úgy nyerjem meg a francia nyílt bajnokságot, ahogy megnyertem, mert képes voltam mosolyt csalni a kínai emberek arcára szerte a világon egy olyan időszakban, amikor nem volt sok mosolyra ok.”
Chang 2 és fél évvel később, 1991. december 14-én a Grand Slam-kupán egy 4 órás, 42 perces elődöntőben 2-6, 4-6, 6-4, 7-6 (7-5), 9-7 arányban ismét legyőzte Lendlt, majdnem másodszor is.”