Nascido na cidade de Port Lincoln, na costa sul australiana, Kyle Chalmers teve sua infância marcada pelos esportes. Filho de um ex-jogador de futebol australiano, uma modalidade bastante popular que é uma mescla do futebol com o rugby, Chalmers desde pequeno teve sua personalidade moldada pelo esporte. Porém, o jovem optou pela natação e desde muito pequeno já se destacava nas piscinas do país.
Em 2015, quando tinha apenas 17 anos, foi um dos principais destaques do Campeonato Mundial Júnior de Cingapura conquistando sete medalhas, com destaque para as vitórias nos 50m e 100m livre. Ele ainda conseguiu vaga para nadar os revezamentos no Campeonato Mundial de Esportes Aquáticos de Kazan e chamou a atenção do mundo com suas parciais no 4x100m livre (47s92) e no 4x100m medley (47s86).
Após conseguir obter o índice olímpico para os Jogos do Rio-2016, Chalmers chegou na Cidade Maravilhosa como um candidato ao pódio, mas atrás de nomes mais experientes e consagrados. Porém, o jovem foi brilhante na final e venceu a prova estabelecendo um novo recorde mundial júnior: 47s58. A medalha ainda por cima foi histórica, já que foi o primeiro ouro australiano desde a vitória de Michael Wenden nos Jogos de 1968.
Ainda no Rio-2016, Chalmers conquistou outras duas medalhas de bronze com os revezamentos 4x100m livre e 4x100m medley. Porém, logo após as Olimpíadas o nadador passou por exames cardíacos e teve uma taquicardia supraventricular diagnosticada. Chalmers precisou fazer uma cirurgia, mas meses depois em 2017 teve que voltar a mesa de cirurgia para uma nova intervenção cirúrgica e acabou ficando fora do Campeonato Mundial de Budapeste.
De volta aos treinos e as piscinas, voltou a boa fase em pouco tempo. Em 2018 nadou os Jogos do Commonwealth em Gold Coast e o Campeonato Pan-Pacífico em Tóquio levando nove medalhas nas duas competições. O velocista mostrou estar de volta com sua performance nos 100m livre no Campeonato Mundial de Esportes Aquáticos de Gwangju-2019 quando terminou com a prata com o espetacular tempo de 47s08 só perdendo para Caeleb Dressel.
Porém, após novos exames Chalmers teve que ser operado novamente devido a taquicardia supraventricular logo após o Mundial de Gwangju. Foi uma cirurgia tranquila e simples, e no começo de 2020 ele já estava de volta as piscinas e fazendo bons tempos nas competições australianas de início de temporada. Agora com o adiamento dos Jogos Olímpicos de Tóquio para 2021, Chamers ganha mais tempo para tentar chegar 100% a principal competição do mundo.
