Mit 22 Jahren gewann Yan Zi im Jahr 2005 in Guangzhou ihren einzigen Einzeltitel auf der WTA Tour. Im Januar 2006 erreichte sie zum ersten Mal die Top 100 der Tennis-Weltrangliste. Im Februar 2007 fiel sie wieder auf Rang 262 zurück, um nach sehr guten Resultaten im restlichen Jahr unter die 100 Besten zurückzukehren; hauptsächlich durch ihr gutes Abschneiden beim Kanada Masters, wo sie erst im Semifinale der ehemaligen Weltranglistenersten Justine Henin mit 3:6 und 0:6 unterlag. Im Mai 2008 erreichte Yan Zi mit Rang 40 ihre Bestmarke in der WTA-Weltrangliste.
Im Doppel hat sie bessere Ergebnissen vorzuweisen. In der Doppel-Weltrangliste erreichte sie im Juli 2006 mit Platz 4 ihre höchste Position. Mit ihrer (bis 2008) ständigen Doppelpartnerin Zheng Jie gewann sie 2006 zwei Grand-Slam-Turniere, die Australian Open und die Wimbledon Championships. Die Saison 2006 war mit insgesamt sechs Titeln (einschließlich der beiden Grand-Slam-Erfolge) ihre bislang erfolgreichste auf der Tour.
Das Jahr 2007 verlief kaum schlechter. Sie gewann sechs Doppeltitel, darunter auch den beim zur Masters-Serie zählenden Turnier in Charleston. Bei den US Open gelang ihr 2008 mit Zheng Jie, mit der sie bereits elf Titel auf der Tour erringen konnte, der Einzug ins Viertelfinale. Sie unterlagen dort den späteren Turniersiegerinnen Cara Black und Liezel Huber.
Im Mai 2011 schied sie im Einzel zweimal bereits in der Qualifikation aus. In Rom trat sie bei ihrer Erstrundenniederlage im Doppel zum vorläufig letzten Mal an.
Denn am 17. Januar 2012 wurde Yan Zi Mutter. Bereits im September desselben Jahres kehrte sie dann auf die Tour zurück, seit 2013 trat sie allerdings nur noch in der Doppelkonkurrenz an. Ihr letztes Profimatch spielte sie im August 2013 bei einem Challenger-Turnier in China. Seit August 2014 wird sie nicht mehr in den Weltranglisten geführt.
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Zeichenerklärung: S = Turniersieg; F, HF, VF, AF = Einzug ins Finale / Halbfinale / Viertelfinale / Achtelfinale; 1, 2, 3 = Ausscheiden in der 1. / 2. / 3. Hauptrunde; KF (kleines Finale) = unterlegen im Spiel um Platz drei; RR = Round Robin (Gruppenphase); n. a. = nicht ausgetragen; a. K. = andere Kategorie; PO (Playoff) = Auf- und Abstiegsrunde im Billie Jean King Cup; K1, K2, K3 = Teilnahme in der Kontinentalgruppe I, II, III im Billie Jean King Cup.
Anmerkung: Diese Statistik berücksichtigt alle Ergebnisse im Einzel bei ITF- und WTA-Turnieren. Als Quelle dient die ITF-Seite der Spielerin. Dargestellt sind nur WTA-Turniere der Kategorie Tier I (bis 2008), die WTA-Turniere der Kategorien Premier Mandatory und Premier 5 (2009–2020).