Nièce de la créatrice Anna Sui et d’origine chinoise et européenne, Chase Sui Wonders grandit dans le Michigan avant de décrocher un diplôme en cinéma à Harvard, où elle écrit pour le Harvard Lampoon. Elle débute en 2009 avec le long métrage A Trivial Exclusion, qu'elle co-réalise et interprète. Après quelques apparitions furtives dans des séries et films, elle trouve un rôle important en 2021 dans la série adolescente Generation, dans laquelle elle incarne Riley, une photographe rebelle et bienveillante mais souffrant d'anxiété et de troubles bipolaires.

En 2022, Chase joue dans la comédie horrifique Bodies Bodies Bodies. Elle apparaît aussi dans On the Rocks de Sofia Coppola et Out of the Blue de Neil LaBute. En 2023, elle tient l'un des rôles principaux de City on Fire sur Apple TV+, et en 2025, elle campe Quinn Hackett dans la série comique The Studio. Cette même année, elle est à l'affiche de Souviens-toi… l'été dernier, suite de Souviens-toi… l'été dernier 2 (1998). Wonders est également autrice et réalisatrice du court-métrage Wake. Active dans la mode, elle participe à la campagne Anna Sui x Batsheva.

Laurent Schenck