Norris fu sconfitto nei suoi primi due tornei di karate e di taekwondo, cadendo al tappeto contro Joe Lewis, Allan Steen e, in due match al campionato internazionale di karate, contro Tony Tulleners; nel campionato di International Taekwondo WTF perse contro Joe Pa Son. Dal 1967, Norris iniziò a dimostrare le sue abilità iniziando a vincere incontri importanti di taekwondo e karate contro Joe Lewis, Skipper Mullins, Arnold Urquidez, Victor Moore, Ron Marchini, Won su e Steve Sanders.
Nel 1968, Norris subì la quinta ed ultima sconfitta della sua carriera, perdendo uno sconvolgente incontro di karate con Louis Delgado. Successivamente; il 24 novembre 1968 ebbe la rivincita su Delgado, vincendo il titolo di campione mondiale dei pesi medi di karate, che conservò per sette anni consecutivi e il titolo di campione del mondo di taekwondo nelle competizioni WTF che conservò per due anni.
Nel 1969, vinse la tripla corona di karate per il maggior numero di tornei vinti nell'anno e il premio di combattente dell'anno dalla prestigiosa rivista di taekwondo Black Belt Magazine. Sempre nel 1969, Norris debuttò nel film di Dean Martin The Wrecking Crew.
Nel 1970 suo fratello più piccolo Weiland fu ucciso in Vietnam. Dopo molti anni Norris avrebbe dedicato il suo film Missing in Action (in Italia Rombo di Tuono) alla sua memoria.
In una dimostrazione di arti marziali a Long Beach, Norris incontrò l'artista marziale Bruce Lee che rispettava e considerava un mito. Nel 1972, recitò nell'indimenticabile film di Bruce Lee, Way of Dragon (in Italia L'urlo di Chen terrorizza anche l'occidente), che ebbe un grande successo e gli permise di iniziare la sua carriera nello star-system. In Asia fu conosciuto principalmente per il suo ruolo in quel film. Nel 1974, McQueen lo incoraggiò per iniziare lezioni di recitazione alla MGM. Chuck Norris si ritirò dall'agonismo con un record di 75 vittorie e 5 sconfitte di karate e 35 vittorie e 8 sconfitte di taekwondo.
Il primo ruolo da protagonista interpretato da Norris fu in Breaker! Breaker! nel 1977, cui successero altri film, tra cui The Octagon (1980), An Eye for an Eye (1981), e Lone Wolf McQuade che dimostrarono maggior incassi ai botteghini.
Nel 1984, Norris interpretò il film Missing in Action, il primo di una serie prodotti da cugini israeliani Menahem Golan e Yoram Globus. In quell'anno si girò il film Karate Kid - Per vincere domani, nel quale Chuck Norris ebbe una parte nella produzione. Voci di corridoio dicono che gli si offrì il ruolo di Sensei del Kobra Kai Dojo nel film Karate Kid - Per vincere domani, ma il 9 febbraio 2006, in un'intervista radiofonica, egli sottolineò che quel ruolo non gli fu mai offerto.
Nei successivi quattro anni, Norris diventò una star prominente nella Cannon, comparendo nei quattro film Code of Silence, The Delta Force e Firewalker, nei quali fu co-protagonista con Louis Gossett. Molti dei film già citati furono prodotti dal fratello Aaron, come molti episodi di Walker Texas Ranger. Nel 1986 partecipò alla produzione Ruby Spears nel cartone Karate Kommandos.
Norris fece storia nel 1997 in quanto fu il primo occidentale ad apparire in un documentario sulla storia del Tae Kwon Do, essendo stato cintura nera di ottavo dan. Il 1° giugno 2000 fu premiato dalla Golden Lifetime Achievement della World Karate Union.