Nació en 1912 cerca de Shangai en una época en la que aún se le prohibía la educación a las mujeres y se les vendaban los pies.

Durante la Revolución China, su padre fundó una escuela donde se le permitió estudiar y gracias a su apoyo académico fue que después sería admitida en la Universidad de Nanking para estudiar física, al graduarse estuvo un tiempo enseñando en Shangai y se dedico al estudio de la cristalografía. Debido a la falta de programas de doctorado en China, decidio trasladarse a Estados Unidos donde fue invitada a permanecer en la Universidad de Berkley bajo la enseñanza de Ernest O. Lawrence en el campo de la física nuclear. Fue una científica destacada que sufrió dificultades como consecuencia del racismo ocasionado por el ataque a Pearl Harbor y en un principio fue excluida del proyecto Manhattan, después fue admitida como profesora en Princeton gracias a la recomendación de Lawrence.

En 1956, dos científicos de Harvard, Lee y Yang publicaron un artículo en el que cuestionaron teóricamente la simetría especular en la fuerza débil del núcleo atómico. La conservación de la paridad, que viene a decir que se conservan las propiedades de un sistema frente a una simetría. Ellos no pudieron demostrarlo experimentalmente y llamaron a Chien, quien después de un año logró demostrarlo y por quien le otorgaron el premio Nobel de Física a Lee y Yang. Siguió trabajando y tuvo muchas aportaciones en varias ramas de la física