Chang kwam voor het eerst onder de aandacht van de tenniswereld als een uitmuntende jeugdspeler die tal van “jongste-eerst” records vestigde. Hij won zijn eerste nationale titel, het USTA Junior Hard Court enkelspel, toen hij 12 jaar oud was. Op 13-jarige leeftijd won hij de Fiesta Bowl 16s. Twee jaar later, op 15-jarige leeftijd, won Chang de USTA Boys 18s Hardcourt en de Boys 18s Nationals, en werd hij de jongste speler die een hoofdpartij won op de US Open toen hij in de eerste ronde Paul McNamee in vier sets versloeg. Een maand later bereikte hij de halve finales in Scottsdale, Arizona om de jongste speler te worden die de halve finales van een professioneel toernooi op topniveau bereikte. Hij won zijn eerste top-level singles titel in 1988 in San Francisco, 16 jaar en 7 maanden oud.

Chang’s meest significante jongste record kwam in 1989 toen hij de French Open won op de leeftijd van 17 jaar, 110 dagen, om de jongste mannelijke speler ooit te worden die een Grand Slam titel won. Hij versloeg Stefan Edberg in een finale van vijf sets, 6-1, 3-6, 4-6, 6-4, 6-2. Zijn overwinning wordt ook herinnerd door een epische vijfsetterontmoeting met Ivan Lendl in de vierde ronde (zie hieronder). Chang werd de eerste Amerikaan die de French Open won sinds 1955, en de eerste Amerikaan die een Grand Slam won sinds 1984. En in augustus 1989 werd Chang de jongste speler die in de top 5 van de wereldranglijst stond.

Chang ontmoette Edberg in de halve finale van de US Open in 1992, dit keer won Edberg in vijf sets, 6-7, 7-5, 7-6, 5-7, 6-4. De wedstrijd duurde 5 uur en 26 minuten en is de langste in de geschiedenis van de US Open. Na zijn triomf op de French Open in 1989 bereikte Chang nog drie Grand Slam finales. In 1995 verloor hij de finale van de French Open van Thomas Muster, in 1996 de finale van de Australian Open van Boris Becker en in 1996 de finale van de US Open van Pete Sampras. In de French Open van 1995 versloeg hij Michael Stich en toen tweevoudig titelverdediger Sergi Bruguera in de halve finales in straight sets, maar verloor uiteindelijk van Muster. In zowel de Australian Open als de U.S. Open van 1996 versloeg hij Andre Agassi in de halve finales in straight sets; een overwinning op Sampras op de U.S. Open zou Chang de nr. 1 speler in de wereld zijn geworden. In 1997 was hij de gedoodverfde favoriet om te winnen nadat Sampras was verslagen door Petr Korda; Chang verloor echter van de uiteindelijke kampioen Patrick Rafter in de halve finale in straight sets.

Chang was een belangrijk lid van het Amerikaanse team dat de Davis Cup won in 1990. In de halve finale in Oostenrijk leidde zijn dramatische comeback van twee sets achterstand tegen Horst Skoff, 3-6, 6-7, 6-4, 6-4, 6-3, de VS naar hun eerste Davis Cup-finale sinds 1984. Chang versloeg Darren Cahill in straight sets, waardoor de VS in de finale Australië versloegen. Hij maakte ook deel uit van het Amerikaanse team dat in 1993 de World Team Cup won. Zijn beste prestatie in het einde-jaars enkelspel kampioenschap kwam in 1995, toen hij Muster, Jim Courier versloeg en vervolgens Pete Sampras domineerde in de halve finale, voordat hij in de finale verloor van Boris Becker.

Chang vertegenwoordigde de VS in de Olympische Zomerspelen van 1992 in Barcelona, waar hij de tweede ronde bereikte voordat hij werd uitgeschakeld door Jaime Oncins. Hij verkoos de Olympische Zomerspelen van 1996 over te slaan ondanks het feit dat het evenement in Atlanta werd gehouden en dat hij de nummer één van het toernooi zou zijn geweest (de gouden medaille in het enkelspel werd gewonnen door Andre Agassi). Chang nam deel aan de Olympische Zomerspelen 2000 in Sydney, waar hij in de eerste ronde werd uitgeschakeld door Sébastien Lareau.

Chang werd in het tennis geïntroduceerd door zijn vader Joe, die zijn eerste coach was. Tijdens zijn opmars in 1989 (inclusief zijn Franse Open titel), werd hij gecoacht door José Higueras. Een groot deel van zijn professionele carrière werd hij gecoacht door zijn oudere broer Carl Chang, die in het begin van de jaren negentig ook in verschillende dubbeltoernooien met hem speelde. Hij was de eerste speler die door Roger Federer werd verslagen in de hoofdronde van een Grand Slam toernooi, op de Australian Open van 2000. Hij was ook de tweede speler die door Andy Roddick werd verslagen in de hoofdronde van een Grand Slam toernooi, in de tweede ronde van de French Open in 2001.

Chang trok zich in 2003 terug uit de professionele tour. Tijdens zijn carrière won hij in totaal 34 titels in het enkelspel op topniveau. Zijn laatste titel op topniveau won hij in 2000 in Los Angeles. In totaal verdiende hij 19.145.632 US dollar aan prijzengeld. Zijn hoogste ranking in het enkelspel in zijn carrière was nr. 2 van de wereld in 1996, na zijn finaleplaats in de US Open. Hij was een top-tien speler aan het eind van het jaar gedurende zes opeenvolgende jaren in de jaren 1990 (1992-1997), een prestatie die in dat decennium alleen door Pete Sampras werd geëvenaard. Hij is een van de weinige spelers die ATP-titels won in drie verschillende decennia. Zijn drie Indian Wells Masters titels was een ATP record dat 15 jaar stand hield, voordat het werd overschaduwd door Roger Federer in 2012.

Sinds zijn pensionering uit het topspel, heeft Chang zich aangesloten bij Jim Courier’s senior tour, die begon op 10 maart 2006, in Naples, Florida.

Chang werd in 2014 de coach van Kei Nishikori.

1989 French Open match vs Ivan LendlEdit

Chang’s beroemdste wedstrijd vond plaats op de 1989 French Open, op weg naar het winnen van zijn enige Grand Slam singles titel. Chang versloeg Eduardo Masso, Pete Sampras en Francisco Roig, en verloor slechts één set, om de vierde ronde te bereiken. Daar stond Chang tegenover de nummer 1 van de wereld, regerend Australian Open kampioen, en drievoudig voormalig French Open kampioen Ivan Lendl.

In 1988, was Chang gemakkelijk verslagen door Lendl in een oefenwedstrijd gehouden in Des Moines, Iowa. Na de wedstrijd adviseerde Lendl Chang, “Ten eerste, je hebt geen opslag. En je hebt zeker geen tweede opslag. Je kunt me geen pijn doen. Je kunt rennen, maar je kunt beter een wapen ontwikkelen om hier te overleven”, allemaal zwakke punten waaraan Chang werkte om ze te verbeteren.

Lendl leek op weg naar de overwinning nadat hij de eerste twee sets met 6-4 en 6-4 had gewonnen en vervolgens Changs opslag brak in zijn eerste servicegame van de derde set. Chang brak echter onmiddellijk terug en won de derde set met 6-3. Tijdens de vierde set kreeg Chang een zware aanval van beenkrampen, en hoewel hij de set won om de wedstrijd gelijk te trekken, overwoog hij zich terug te trekken uit de wedstrijd toen hij 2-1 voorstond in de vijfde set. Later zei hij dat hij “een ongelooflijke overtuiging in mijn hart” voelde om niet op te geven, en besloot de wedstrijd af te maken.

Chang ijsbeerde langs de zijlijn tijdens de wissels omdat hij het risico liep niet meer te kunnen opstaan als hij ging zitten, en at bananen en dronk water bij elke gelegenheid. Hij nam ook enkele ongebruikelijke tactieken aan in een poging om zijn krampen te overwinnen, zoals het hoog in de lucht slaan van de bal op veel punten om het spel te vertragen (bekend als “maanballen”), en begon voor meer winners te gaan om de punten te verkorten. Het succes van deze tactiek zorgde ervoor dat Lendl, die bekend staat als een van de minst snel aangeslagen spelers, zijn ritme verloor en ook de scheidsrechter en het publiek uitschelden, vooral na het verliezen van een belangrijk punt in de vijfde set toen Chang hem schokte door een onderarmse opslag te leveren.

Chang bleef last houden van krampen, maar slaagde erin om een 5-3 voorsprong te nemen in de vijfde set met twee matchpoints op Lendl’s opslag. Om Lendl’s concentratie nog een keer te breken, stond Chang vlak achter de servicelijn te wachten op Lendl’s tweede opslag. Het publiek begon te lachen om de bizarre situatie en Lendl leek te denken dat iedereen de spot met hem dreef. De tactiek werkte, want Lendl produceerde een dubbele fout om Chang de overwinning te geven, 4-6, 4-6, 6-3, 6-3, 6-3, in 4 uur en 37 minuten. Chang zonk op zijn knieën en barstte in tranen uit aan het eind van de wedstrijd.

Lendl zei na afloop over zijn verlies tegen Chang: “Een mindere speler kan me vaak verslaan zonder dat hij dat kan. Je zou moeten zeggen dat hij toen een mindere speler was, maar Michael maakte het waar.”

Seven dagen later, na Stefan Edberg in vijf sets te hebben verslagen, won Chang de Coupe des Mousquetaires en werd daarmee de jongste herenkampioen in de Grand Slam geschiedenis. Chang’s wedstrijd tegen Lendl werd gespeeld op 5 juni 1989, slechts één dag na het hoogtepunt van het bloedbad op het Plein van de Hemelse Vrede. Chang heeft vaak gewezen op de impact van het bloedbad toen hij terugdacht aan zijn overwinning op de French Open:

“Veel mensen vergeten dat het Tiananmen-plein in volle gang was. De onderdrukking vond plaats op de middelste zondag van de French Open, dus als ik niet aan het oefenen was of een wedstrijd aan het spelen was, zat ik aan de televisie gekluisterd om de gebeurtenissen te volgen… Ik zeg vaak tegen mensen dat ik denk dat het Gods bedoeling was dat ik de French Open kon winnen op de manier waarop dat gebeurde, omdat ik in staat was om een glimlach te toveren op de gezichten van Chinezen over de hele wereld in een tijd dat er niet veel was om over te lachen.”

Chang zou Lendl opnieuw verslaan op bijna identieke wijze, 2-6, 4-6, 6-4, 7-6 (7-5), 9-7 in een 4 uur en 42 minuten durende halve finale op de Grand Slam Cup 2½ jaar later op 14 december 1991.