Pada 2015, Somkiat Chantra menjadi salah satu protagonis di Shell Advance Asia Talent Cup. Namun musimnya terganggu oleh cedera yang menyebabkannya absen dalam beberapa balapan. Setahun berikutnya, pembalap Thailand itu berhasil menjadi juara. Pada musim yang sama, ia berkompetisi di FIM CEV Repsol Moto3™ Junior World Championship. Keberhasilan tempati peringkat kesembilan klasemen akhir, serta wildcard di GP Thailand 2018, membuka kesempatan baginya untuk buktikan diri di Kejuaraan Dunia Moto2™ pada 2019. Chantra tampil mengesankan hampir sepanjang musim, meski melewatkan tiga balapan karena cedera. Ia mengemas 23 poin, dengan hasil terbaik finis P9 dalam balapan kandang di GP Thailand. Kendati lakukan peningkatan untuk musim 2020, hasil akhirnya tidak sesuai harapan. Ia hanya mampu mengumpulkan 10 poin sepanjang tahun, serta harus puas bertengger pada peringkat ke-25 klasemen akhir. Tahun berikutnya, Chantra kembali membuat peningkatan. Klaim finis kelima di GP Austria menjadi catatan bagus saat itu. Lalu, pada 2022, merupakan tahun yang besar baginya. Ia tampil memukau di tengah guyuran hujan lebat di Mandalika. Chantra berhasil raih kemenangan perdana, sekaligus menjadikannya pembalap Thailand pertama yang memenangi balap motor Grand Prix. Hasil mengesankan itu dilanjutkan dengan posisi kedua di Termas de Rio Hondo. Chantra kemudian menambah lagi podiumnya di Le Mans dan Red Bull Ring.

Memasuki 2023, ia menjadi kuda hitam yang potensial dalam kelas Moto2™. Raih kemenangan di GP Jepang, serta menduduki peringkat keenam klasemen akhir. Kiprahnya tak berjalan baik sepanjang 2024. Mengemas hasil terbaik finis keempat saat balapan kandang GP Thailand, membawanya tempati peringkat ke-12 klasemen akhir. Walau begitu, Chantra dipilih oleh Idemitsu LCR Honda untuk menggantikan Takaaki Nakagami di MotoGP™ 2025. Ia pun akan memulai debut kelas premier di Buriram, yang bakal menjadi tuan rumah putaran pembuka.