Mylène Chavas débute le football à l’Entente sportive Trèfle, avant de rejoindre le centre de formation de l’AS Saint-Etienne à l’âge de 14 ans. Elle fait ses premiers pas en D1 Arkema dès 2014-2015, puis devient la gardienne titulaire à seulement 18 ans. Elle poursuit son développement au Dijon FCO, puis aux Girondins de Bordeaux, où elle passe un cap en devenant internationale en A.

En 2023, elle rejoint le Real Madrid, poursuivant sa progression sur la scène européenne. Elle y dispute 11 matchs et participe notamment à la Ligue des Champions. 

Mylène Chavas possède également un solide parcours en sélection nationale. Championne d’Europe U19 en 2016, finaliste du Mondial U20 la même année (où elle est élue meilleure gardienne du tournoi), elle honore sa première sélection avec les Bleues en 2022.

À 26 ans, Mylène rejoint le Paris FC pour une durée de 3 saisons. Son arrivée constitue un renfort de taille dans l’effectif parisien.