Pokonał takich pięściarzy jak Wołodymyr Wirczis (na punkty decyzją większości – kilkanaście godzin przed tą walką matka Chagayeva przeszła operację serca) i Michael Sprott (techniczny nokaut w ósmej rundzie).
Jedyną jak dotychczas walką Uzbeka, która zakończyła się remisem, był pojedynek z 2002 z Robem Callowayem (walka przerwana w trzeciej rundzie z powodu kontuzji Amerykanina po przypadkowym uderzeniu głową).
W listopadzie 2006 stoczył pojedynek eliminacyjny organizacji WBA z Johnem Ruizem. Po wyrównanym pojedynku pokonał Amerykanina niejednogłośnie na punkty i dostał szansę walki o mistrzostwo świata. Zmierzył się o nie 14 kwietnia 2007 z niepokonanym Nikołajem Wałujewem. Rosjanin górował nad Uzbekiem warunkami fizycznymi – był blisko 30 cm wyższy i 40 kg cięższy. Mimo to po dwunastu rundach Chagayev wygrał przez decyzję większości i zdobył pas mistrzowski.
19 stycznia 2008, w pierwszej obronie tytułu, pokonał na punkty Matta Skeltona. Następnie z powodu kontuzji kilkakrotnie przekładał termin walki rewanżowej z Wałujewem, który w międzyczasie stał się oficjalnym pretendentem do tytułu. Ostatecznie WBA ogłosiła go „mistrzem w zawieszeniu” (champion in recess).