Chad part à Los Angeles en 1999 et devient immédiatement mannequin pour des marques prestigieuses comme Gucci. Il obtient quelques petits rôles à la télévision et fait une apparition remarquée dans la série Diagnostic : Meurtre. Il accède aux rôles réguliers en devenant Tristan DuGrey dans la série Gilmore Girls.
La chaîne américaine The WB lui propose donc des apparitions dans sa série Dawson. Puis lorsque celle-ci s'arrête en 2003, Chad décroche un premier rôle dans Les Frères Scott.
Le succès de la série lui permet d'accéder au grand écran. Il joue dans Freaky Friday au coté de Jamie Lee Curtis et de Lindsay Lohan. Ensuite, il donne la réplique à Hilary Duff dans Comme Cendrillon. En 2005, il apparaît dans La Maison de cire aux cotés de Elisha Cuthbert (24 heures chrono) et Paris Hilton.
En 2006, il joue dans Home of the Brave le rôle d'un militaire américain pendant la guerre en Irak. Il donne la réplique à Samuel L. Jackson, Jessica Biel et 50 Cent.
Chad est aussi un des personnages principaux de la série à très grand succès, "Les Frères Scott" diffusée depuis les 23 septembre 2003 sur le réseau The WB aux Etats-Unis et pour l'instant régulièrement sur TFI en France.
Chad a remporté avec toute son équipe les awards auxquels ils étaient nominés au Teen Choice Award :
Choice Movie Thriller : House of wax
Choice Movie Actor: Action/Adventure/Thriller :Chad Michael Murray(House of Wax)
En 2008, Chad a écrit un épisode de Les frères Scott en hommage aux films des années 1940 (6x11 We Three (My Echo, My Shadow and Me) et en a réalisé un (6x14 A Hand to Take Hold of the Scene).
Il a épousé le 16 avril 2005 Sophia Bush, rencontrée sur le tournage des Frères Scott mais ils se sont separés 5 mois plus tard pour cause d'infidélité de la part de Chad . Le divorce a été officiellement prononcé en janvier 2007 après une demande d'annulation de mariage de la part de Sophia Bush.
Depuis décembre 2005, il sort avec l'actrice Kenzie Dalton, l'une des figurantes dans Les Frères Scott de 7 ans sa cadette (née le 7 mars 1988) et puis en avril 2006, ils se sont fiancés. Il l'a demandée en mariage et cette dernière a accepté.




