Pada tahun 2011 dia memenangkan gelar kompetisi nasional Taiwan saat dia berusia 16 tahun 6 bulan, menjadi yang termuda dalam sejarah bulu tangkis Taiwan. Tai Tzu-ying memenangkan gelar internasional pertamanya dalam Amerika Terbuka tahun 2011 pada usia 17 tahun. Pada tahun 2012 dia jadi pemain termuda yang memenangkan gelar Super Series.
Pada 2018 dia mewakili Taiwan di Asian Games yang diadakan di Indonesia dan memenangkan medali emas bulu tangkis pertama dalam sejarah Asian Games Taiwan di final tunggal putri. Pada 2019 dia menyamai rekor juara Turnamen Super yang diraih oleh pemain putri Cina Wang Yihan. Dia pun Memenangkan kejuaraan tunggal putri di All England Badminton Open 2020 yang ketiga kalinya.
Ratu Bulu Tangkis Dunia asal Taiwan yang memiliki gelar doktor ini dijuluki Ahli Tipuan yang sering kali mengecoh lawan mainnya. Dia pemain asal Taiwan yang memenangkan kejuaraan tunggal putri terbanyak di turnamen super bulu tangkis dalam sejarah. Tzu-ying juga memegang rekor poin tertinggi di tunggal putri Federasi Bulu Tangkis Dunia dan menduduki peringkat 1 dunia.
Pada Olimpiade Tokyo 2020, tunggal putri Chinese Taipei ini gagal meraih medali emas. Dia takluk dari pemain Cina, Chen Yufei dan harus puas meraih medali perak. Hasil tersebut tentu membuat Tai Tzu Ying kecewa, pasalnya dia tak mampu meraih satupun emas dari tiga Olimpiade yang telah diikutinya sejak 2012 di London.
Tai Tzu Ying mempertimbangkan untuk pensiun paska Olimpiade Tokyo 2020. Dia mengatakan bahwa dirinya merasa sudah tua untuk kembali berlaga di ajang besar seperti Olimpiade. Belum lagi cedera yang dideritanya serta tubuhnya sudah tak bisa pulih lebih cepat seperti dahulu. Tai Tzu Ying pun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah mendukungnya.
Akhirnya Chinese Taipei mengumumkan nama-nama pemain yang bakal tampil di turnamen beregu Piala Sudirman dan Piala Thomas & Uber. Tunggal putri Tai Tzu Ying dipastikan absen pada dua ajang besar tersebut. Piala Sudirman 2021 diselenggarakan di Vantaa, Finlandia mulai 26 September hingga 3 Oktober 2021. Sementara itu, Piala Thomas & Uber 2020 digelar di Aarhus, Denmark, 9-17 Oktober 2021.