В 17 лет Чавес стал профессионалом; в своем первом бою он встретился с талантливым мексиканцем Мигелем Руисом (Miguel Ruiz), который, однако, продержался лишь до второго раунда. Эта победа стала началом его карьеры, большая часть боев в которой была выиграла именно нокаутами; интересно еще то, что большую часть их них Хулио зарабатывал из защиты, ко гда оппонент забывался в атаке и открывал бреши в обороне.
В 1984-м году Чавес заработал свой первый титул в самой легкой категории до 59 килограммов.
Через четыре года, в 1987-м году, Хулио уже в третьем раунде вырубил Франциско Томаса да Круза (Francisco Tomas Da Cruz), который на тот момент считался номером один в данной категории.
Свой титул чемпиона в категории до 59 килограммов спортсмен защищал 9 раз, причем большая часть боев не продолжалась дольше пятого раунда.
В конце 1987-го года Хулио перешел в следующую категорию — суперлегкий вес до 61 килограмма. Именно здесь спортсмен обратил на себя внимание мировой общественности после волевой победы над Эдвином Ро зарио (Edwin Rosario), чемпионом в суперлегком весе. На пресс-конференции Эдвин пообещал журналистам, что отправит Хулио обратно в Мексику — в гробу и без зубов. Но победить Чавеса было гораздо сложнее: после 11 изнурительных раундов Хулио нашел силы на финальный удар, который не только отправил Розарио в нокаут, но вывел имя мексиканского таланта на первые полосы спортивных изданий. Журнал 'Sports Illustrated' в том же месяце представил репортаж о Хулио под называнием: 'Пора восхвалять Цезаря: Хулио Сесар Чавес может быть лучшим боксером современности'.
В течение 87 боев Хулио оставался непобедимым; лишь в 1993-м американец Пернелл Уитакер (Pernell Whitaker) одержал побед у по решению судей. В конце 1990-х карьера Хулио пошла на спад, но, несмотря на это, он сумел одержать несколько крупных побед. Его 107-я победа пришлась на май 2005-го, когда на арене в Лос-Анджелесе напор Хулио не выдержал Иван Робинсон (Ivan Robinson). Через несколько месяцев после этого Чавес потерпел поражение от Гровера Уили (Grover Wiley), после которого объявил об уходе из спорта.
На сегодняшний день спортсмен входит в Международный Зал Славы Бокса, а также входит в число лучших боксеров в истории спорта. Большую часть времени он проводит со своей семьей, а также помогает своему сыну, который на сегодняшний день крайне успешно выступает на профессиональном ринге.