Nach dem Rücktritt Marie Dorin-Haberts 2018 und wegen der einjährigen Schwangerschaftspause von Anaïs Chevalier bestand der einsatzfähige französische A-Kader zum Saisonbeginn 2019/20 aus nur noch vier Athletinnen (Anaïs Bescond, Célia Aymonier, Julia Simon und Justine Braisaz). Chloé Chevalier, die im März 2019 ihr erstes Einzel-IBU-Cup-Rennen gewonnen hatte, erhielt neben Caroline Colombo einen der beiden verbliebenen Startplätze für den französischen Verband im Weltcup und ging dort im Winter erstmals durchgängig an den Start. Sie erreichte in den folgenden Saisons regelmäßig die Punkteränge der vorderen 40 und erzielte als beste Einzelergebnisse zwei achte Plätze in Sprintrennen im März und November 2020. Mehrmals lief sie an dritter Position in den französischen Frauenstaffeln. An der Seite von Simon, Braisaz und Bescond stand sie im März 2020 in Nové Město na Moravě als Zweite erstmals auf dem Weltcuppodium, wobei sie ohne Schießfehler blieb. Im Gesamtweltcup war Chevalier sowohl &lt;a href="Biathlon-Weltcup%202019/20"&gt;2019/20&lt;/a&gt; als auch &lt;a href="Biathlon-Weltcup%202020/21"&gt;2020/21&lt;/a&gt; mit den Rängen 53 beziehungsweise 40 die fünftbeste Französin; im Winter 2019/20 zählte sie mit einer Trefferquote von 86 Prozent zu den stärksten Schützinnen des Feldes. Zudem gewann sie bei den Europameisterschaften 2020 die Bronzemedaille im Supersprint.