Chao muutti vanhempiensa kanssa Yhdysvaltoihin 8-vuotiaana, ja perhe asettui New Yorkiin.[1]
Chao oli varaliikenneministeri sekä Rauhanjoukkojen johtaja presidentti George H. W. Bushin hallituksessa. Vuosina 2001-2009 hän oli työministerinä presidentti George W. Bushin alaisena. Hän oli ensimmäinen aasialaissyntyinen naisministeri Yhdysvalloissa.[1]
Presidentti Donald Trump nimitti Chaon 29. marraskuuta 2016 tulevan hallintonsa liikenneministeriksi. Hän aloitti virassa 31. tammikuuta 2017, ja hän erosi siitä 7. tammikuuta 2021 kongressitalon levottomuuksien jälkeen.[2][3]