Haar doorbraak bij de senioren beleefde Chen in 1992 tijdens de Olympische Winterspelen in Albertville. Ze werd er verrassend zesde. Een maand later won ze als eerste Chinese kunstschaatsster een medaille bij de wereldkampioenschappen toen ze brons bemachtigde. Ze herhaalde deze prestatie bij de WK in 1993 en de Olympische Winterspelen in Lillehammer. Chens belangrijkste overwinning was de wereldtitel op de WK in 1995. In 1996 won ze nog WK-zilver, maar door blessures en een conflict met haar coach werden de resultaten gauw minder. Na de Olympische Winterspelen in Nagano zou Chen in 1998 haar amateurcarrière beëindigen, maar onverwacht bleek ze een medaillekandidate te zijn. De juryleden twijfelden of ze de medaille aan Chen, aan Irina Sloetskaja of aan Maria Boetyrskaja moesten geven. Uiteindelijk won Chen brons, voor Boetyrskaja (vierde) en Sloetskaja (vijfde).