Chang blev först uppmärksammad av tennisvärlden som en enastående juniorspelare som satte många ”yngsta någonsin”-rekord. Han vann sin första nationella titel, USTA Junior Hard Court singel, vid 12 års ålder. Vid 13 års ålder vann han Fiesta Bowl 16s. Två år senare, vid 15 års ålder, vann Chang USTA Boys 18s Hardcourts och Boys 18s Nationals, och blev den yngsta spelaren att vinna en huvudmatch i US Open när han besegrade Paul McNamee i fyra set i första omgången. En månad senare nådde han semifinal i Scottsdale, Arizona för att bli den yngsta spelaren att nå semifinalstadiet i en professionell turnering på högsta nivå. Han vann sin första singeltitel på högsta nivå 1988 i San Francisco, 16 år och 7 månader gammal.
Changs mest betydelsefulla rekord som yngst någonsin kom 1989 när han vann Franska öppna vid 17 års och 110 dagars ålder och blev den yngsta manliga spelaren någonsin att vinna en Grand Slam-titel. Han besegrade Stefan Edberg i en final i fem set, 6-1, 3-6, 4-6, 6-4, 6-2. Hans seger är också ihågkommen för ett episkt möte i fem set med Ivan Lendl i den fjärde omgången (se nedan). Chang blev den första amerikanen att vinna Franska öppna sedan 1955 och den första amerikanen att vinna en Grand Slam sedan 1984. Och i augusti 1989 blev Chang den yngsta spelaren att rankas bland de fem bästa i världen.
Chang mötte Edberg i semifinalen i US Open 1992, denna gång vann Edberg i ett möte i fem set, 6-7, 7-5, 7-6, 5-7, 6-4. Den 5 timmar och 26 minuter långa matchen är den längsta i US Open-historien. Chang nådde ytterligare tre Grand Slam-finaler efter sin triumf i Franska öppna 1989, men förlorade 1995 års Franska öppna-final mot Thomas Muster, 1996 års Australian Open-final mot Boris Becker och 1996 års US Open-final mot Pete Sampras. I Franska öppna 1995 besegrade han Michael Stich och den dåvarande tvåfaldiga titelförsvararen Sergi Bruguera i semifinalen i raka set, men förlorade slutligen mot Muster. I både Australian Open och US Open 1996 besegrade han Andre Agassi i semifinalen i raka set. En seger över Sampras i US Open skulle ha gjort Chang till nr. 1 spelare i världen. I U.S. Open 1997 var han oddsfavorit att vinna efter att Sampras blivit omkörd av Petr Korda; Chang förlorade dock mot den slutliga mästaren Patrick Rafter i semifinal i raka set.
Chang var en nyckelperson i det amerikanska laget som vann Davis Cup 1990. I semifinalen i Österrike gjorde han en dramatisk comeback från två set mot Horst Skoff, 3-6, 6-7, 6-4, 6-4, 6-3, vilket ledde USA till sin första Davis Cup-final sedan 1984. Chang fortsatte med att besegra Darren Cahill i raka set när USA besegrade Australien i finalen. Han var också med i det amerikanska laget som vann World Team Cup 1993. Hans bästa prestation i årets singelmästerskap kom 1995, då han besegrade Muster, Jim Courier och sedan dominerade Pete Sampras i semifinalen, innan han förlorade i finalen mot Boris Becker.
Chang representerade USA vid de olympiska sommarspelen 1992 i Barcelona och nådde den andra omgången innan han slogs ut av Jaime Oncins. Han valde att hoppa över de olympiska sommarspelen 1996 trots att evenemanget hölls i Atlanta och att han skulle ha varit turneringens främsta seedade (singelguldet vanns av Andre Agassi). Chang deltog i de olympiska sommarspelen 2000 i Sydney, där han slogs ut i första omgången av Sébastien Lareau.
Chang introducerades till tennis av sin far Joe, som var hans första tränare. Under sin uppgång 1989 (inklusive hans Franska öppna titel) tränades han av José Higueras. Under en stor del av sin professionella karriär tränades han av sin äldre bror Carl Chang, som också spelade i flera dubbelturneringar med honom i början av 1990-talet. Han var den första spelaren som besegrades av Roger Federer i huvudturneringen i en Grand Slam-turnering, vid Australian Open 2000. Han var också den andra spelaren som besegrades av Andy Roddick i huvudturneringen i en Grand Slam-turnering, i andra omgången av Franska öppna 2001.
Chang drog sig tillbaka från proffstouren 2003. Under sin karriär vann han totalt 34 professionella singeltitlar på högsta nivå. Hans sista titel på högsta nivå vann han 2000 i Los Angeles. Hans totala vinstpengar i karriären uppgick till 19 145 632 US-dollar. Hans högsta singelplacering i karriären var världstvåa 1996, efter hans finalspel i US Open. Han var en av de tio bästa spelarna under sex år i rad under 1990-talet (1992-1997), en bedrift som endast Pete Sampras lyckades med under detta årtionde. Han är en av få spelare som vunnit ATP-titlar under tre olika årtionden. Hans tre Indian Wells Masters-titlar var ett ATP-rekord som stod sig i 15 år, innan det överträffades av Roger Federer 2012.
Sedan han drog sig tillbaka från toppspelet har Chang anslutit sig till Jim Couriers seniortour, som inleddes den 10 mars 2006 i Naples, Florida.
Chang blev Kei Nishikoris tränare 2014.
1989 års match i Franska Öppna mot Ivan LendlEdit
Changs mest berömda match ägde rum i Franska Öppna 1989, på vägen till att vinna sin enda Grand Slam singeltitel. Chang besegrade Eduardo Masso, Pete Sampras och Francisco Roig och förlorade endast ett set när han nådde den fjärde omgången. Där mötte Chang världens nummer ett, den regerande mästaren i Australian Open och den trefaldige före detta mästaren i Franska Öppna Ivan Lendl.
1988 hade Chang lätt besegrats av Lendl i en uppvisningsmatch som hölls i Des Moines, Iowa. Efter matchen gav Lendl Chang följande råd: ”För det första har du ingen serve. Och du har verkligen ingen andra serve. Du kan inte skada mig. Du kan springa men det är bäst att du utvecklar ett vapen för att överleva här ute”, alla svagheter som Chang arbetade för att förbättra.
Lendl verkade vara på väg mot seger efter att ha tagit de två första seten med 6-4, 6-4 och sedan brutit Changs serve i sitt inledande servegame i det tredje setet. Chang bröt dock tillbaka omedelbart och gick vidare och tog hem det tredje setet med 6-3. Under det fjärde setet drabbades Chang av ett allvarligt anfall av benkramper, och även om han vann setet för att utjämna matchen, övervägde han att dra sig ur matchen när han ledde med 2-1 i det femte setet. Han sade senare att han kände ”en otrolig övertygelse i mitt hjärta” om att inte ge upp och bestämde sig för att avsluta matchen.
Chang gick runt vid sidlinjen under bytena eftersom han riskerade att inte kunna resa sig upp om han satte sig, och åt bananer och drack vatten vid varje tillfälle. Han antog också en del ovanliga taktiker i ett försök att övervinna sina kramper som att slå bollen högt upp i luften på många poäng för att sakta ner spelet (känd som ”moon balls”), och började gå för fler vinnare för att förkorta poängen. Framgången med denna taktik fick Lendl, som är känd för att vara en av de spelare som är minst lättskrämd, att tappa rytmen och fick honom också att svära åt domaren och publiken, särskilt efter att ha förlorat en viktig poäng i femte set när Chang chockade honom genom att leverera en serve under armen.
Chang fortsatte att lida av kramper, men lyckades ta en 5-3-ledning i femte set med två matchbollar på Lendls serve. I syfte att bryta Lendls koncentration en gång till stod Chang precis bakom servelinjen medan han väntade på att ta emot Lendls andra serve. Publiken började skratta åt den bisarra situationen och Lendl verkade tro att alla hånade honom. Taktiken fungerade, eftersom Lendl producerade ett dubbelfel och gav Chang segern, 4-6, 4-6, 6-3, 6-3, 6-3, 6-3, 6-3, på 4 timmar och 37 minuter. Chang sjönk ner på knä och bröt ihop i tårar i slutet av matchen.
Lendl kommenterade efteråt sin förlust mot Chang: ”Många gånger har en mindre bra spelare kunnat slå mig utan att backa upp det. Man måste säga att han var en sämre spelare då, men Michael backade upp det.”
Sju dagar senare, efter att ha besegrat Stefan Edberg i fem set, fortsatte Chang att lyfta Coupe des Mousquetaires och blev den yngsta mästaren för män i Grand Slam-historien. Changs match mot Lendl spelades den 5 juni 1989, bara en dag efter höjdpunkten för massakern på Himmelska fridens torg. Chang har ofta nämnt massakerns inverkan när han minns sin seger i Franska öppna:
”Många människor glömmer att Himmelska fridens torg pågick. Tillslaget som skedde var mitt på söndagen under French Open, så om jag inte tränade eller spelade en match var jag fastklistrad vid tv:n och såg hur händelserna utspelade sig. Jag säger ofta till folk att jag tror att det var Guds mening med att jag kunde vinna French Open på det sätt som skedde, eftersom jag kunde få kineser runt om i världen att le i en tid när det inte fanns så mycket att le åt.”
Chang skulle besegra Lendl igen på nästan samma sätt, 2-6, 4-6, 6-4, 7-6 (7-5), 9-7 i en 4 timmar och 42 minuter lång semifinal i Grand Slam Cup 2½ år senare, den 14 december 1991.