Już w okresie studiów zdobywał doświadczenie zawodowe wśród przedsiębiorstw skupionych w Dolinie Krzemowej. Na początku swojej kariery zawodowej pracował w Hewlett-Packard oraz Sun Microsystems. W czasie pracy w Sun Microsystems został współpracownikiem Jen-Hsun Huang'a i Curtisa Priema. W kwietniu 1993 roku cała trójka, podczas spotkania w restauracji Denny’s, wspólnie wpadła na pomysł stworzenia firmy Nvidia.
Pomysł ten zakładał utworzenie przedsiębiorstwa ukierunkowanego na projektowanie wyspecjalizowanych procesorów graficznych. Założyciele dostrzegli bowiem rosnące znaczenie grafiki 3D w przemyśle komputerowym i potencjalną niszę na rynku do zagospodarowania. Firma rozpoczęła funkcjonowanie w 1993 roku, koncentrując się na opracowywaniu układów, które miały znaleźć zastosowanie w szerokim zakresie urządzeń multimedialnych i komputerowych. Sam Chris Malachowsky objął w Nvidii stanowisko starszego wiceprezesa ds. inżynierii i operacji. Szybki rozwój przedsiębiorstwa sprawił, że Malachowsky jako jeden z jego głównych udziałowców został wkrótce miliarderem. Pomimo osiągniętego sukcesu, zdecydował się jednak pozostać w cieniu, strzegąc szczegółów ze swojego życia prywatnego.