W 2011 roku Brytyjczyk wygrał dwa wyścigi. Tym razem jednak w pozostałych wyścigach zdobywał mniejsze ilości punktów. Uzbierane 135 punktów pozwoliło mu zdobyć siódme miejsce w klasyfikacji generalnej.
WTCC W sezonie 2012 Chilton kontynuował współpracę z zespołem Arena Motorsport, tym razem jednak w Mistrzostwach Świata Samochodów Sportowych WTCC. Jednak zdobył jedynie siedem punktów, co mu zapewniło 22 miejsce w końcowej klasyfikacji. W kolejnym sezonie, w 2013 roku, podpisał kontrakt z brytyjskim zespołem RML. W ciągu 24 wyścigów sześciokrotnie stawał na podium, a dwukrotnie odnosił zwycięstwa. Z dorobkiem 213 punktów uplasował się na piątym miejscu w końcowej klasyfikacji kierowców.
W sezonie 2014 Chilton ponownie zmienił zespół. Tym razem korzystał z samochodu włoskiej ekipy ROAL Motorsport. W pierwszym wyścigu w Pekinie stanął na najwyższym stopniu podium, a w pierwszym wyścigu w Japonii był drugi. Uzbierał łącznie 150 punktów, które zapewniły mu ósme miejsce w klasyfikacji generalnej.