Natural de Durban, Chad Le Clos começou a nadar bem cedo e aos 8 anos de idade já treinava diariamente disputando competições em seu país. Apareceu para o cenário internacional em 2010, quando aos 18 anos conquistou diversas medalhas na primeira edição dos Jogos Olímpicos da Juventude, no Commonwealth Games e no Campeonato Mundial de piscina curta.
Chegou a Olimpíada de Londres em 2012 como uma das maiores revelações da natação, mas ninguém esperava que pudesse chegar ao lugar mais alto do pódio. Após disputar a final dos 400m medley logo em sua primeira participação nos Jogos, surpreendeu o mundo ao bater Michael Phelps na final dos 200m borboleta após uma incrível recuperação nos últimos metros.
Uma vitória épica e bastante celebrada pelo jovem sul-africano que chorou copiosamente no pódio sem acreditar no feito que havia conseguido realizar. Ainda em Londres subiria novamente ao pódio para receber a medalha de prata nos 100m borboleta, com Phelps lhe dando o troco.
Nos anos seguintes continuou sua ascensão nas piscinas, conquistando suas primeiras medalhas em Campeonatos Mundiais de piscina longa e superando seus primeiros recordes mundiais na piscina curta. Sagrou-se campeão do circuito da Copa do Mundo da Fina em quatro oportunidades (2011, 2013, 2014 e 2017) e com mais de 140 medalhas de ouro é o maior vencedor da história do evento entre os homens, perdendo no geral apenas para Katinka Hosszu.
Nos Jogos Olímpicos do Rio-2016 não conseguiu defender seu título nos 200m borboleta, sendo atropelado por Michael Phelps na metade final da prova, porém, conquistou duas medalhas de prata nos 200m livre e 100m borboleta. Nesta última subiu ao pódio ao lado Phelps e Laszlo Cseh, protagonizando um empate triplo inédito na história das Olimpíadas e que será dificilmente esquecido.
Em 2017 sagrou-se bicampeão mundial nos 200m borboleta e voltou a vencer o circuito da Copa do Mundo e no ano seguinte conquistou duas medalhas no Mundial de curta de Hangzhou. No Mundial de Gwangju-2019 ganhou dois bronzes nos 100m e 200m borboleta e hoje segue sendo um dos principais nomes da natação mundial e eleito pela FINA o melhor nadador do mundo duas vezes em 2014 e 2018.