Pierwszy sukces w karierze Chiara Simionato osiągnęła w &lt;a href="Puchar%20%C5%9Awiata%20w%20%C5%82y%C5%BCwiarstwie%20szybkim%202003/2004"&gt;sezonie 2003/2004&lt;/a&gt;, kiedy zajęła trzecie miejsce w klasyfikacji końcowej Pucharu Świata na 1000 m. Wyprzedziły ją jedynie Jennifer Rodriguez z USA i Marianne Timmer z Holandii. W tej samej klasyfikacji była też pierwsza w sezonach &lt;a href="Puchar%20%C5%9Awiata%20w%20%C5%82y%C5%BCwiarstwie%20szybkim%202004/2005"&gt;2004/2005&lt;/a&gt; i &lt;a href="Puchar%20%C5%9Awiata%20w%20%C5%82y%C5%BCwiarstwie%20szybkim%202006/2007"&gt;2006/2007&lt;/a&gt; oraz druga za Niemką Anni Friesinger w &lt;a href="Puchar%20%C5%9Awiata%20w%20%C5%82y%C5%BCwiarstwie%20szybkim%202005/2006"&gt;sezonie 2005/2006&lt;/a&gt;. Ponadto w sezonie 2005/2006 była też trzecia w klasyfikacji 500 m, ulegając Niemce Jenny Wolf i Rosjance Swietłanie Żurowej. Wielokrotnie stawała na podium zawodów tego cyklu, odnosząc przy tym dwanaście zwycięstw. Swój jedyny medal na międzynarodowej imprezie zdobyła w 2006 roku, zajmując trzecie miejsce na sprinterskich mistrzostwach świata w Heerenveen. Na podium tych zawodów stanęły też Swietłana Żurowa i Chinka Wang Manli. W tej samej konkurencji była też czwarta podczas sprinterskich mistrzostw świata w Heerenveen w 2008 roku. Walkę o medal przegrała tam z Holenderką Annette Gerritsen. W 2002 roku wystartowała na igrzyskach olimpijskich w Salt Lake City, zajmując między innymi dziesiąte miejsce w biegu na 1000 m. Na rozgrywanych cztery lata później igrzyskach w Turynie jej najlepszym wynikiem było piąte miejsce na dystansie 1500 m. Brała również udział w igrzyskach w Vancouver w 2010 roku, gdzie jej najlepszym wynikiem było dziewiętnaste miejsce na 1000 m. W 2011 roku zakończyła karierę.