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2013年8月6日，2013年全国少年乒乓球锦标赛，王楚钦获得男子单打和团体双料冠军，凭借此次男单冠军，王楚钦入选了国家青年队。9月1日，在第十九届亚洲青少年锦标赛男子少年组（15岁以下）团体决赛中，由王楚钦、薛飞和刘丁硕组成的中国队以3比1战胜中国台北队，夺得冠军。

2014年9月，王楚钦首次参加成人组比赛，在阿根廷U21公开赛中，获得男单决赛银牌。2014乒乓球世青赛决赛中，王楚钦/陈幸同在1比2、2比3落后的情况下以4比3逆转吕翔/王曼昱，获得冠军；由王楚钦、于子洋、梁靖崑和吕翔组成的中国队战胜日本队夺得男团冠军。

2015年7月吉隆坡亚青赛中，王楚钦帮助中国获得男团金牌。2015年全国青运会，乒乓球男单决赛，王楚钦4比2战胜魏世皓夺冠。12月，王楚钦升入国家一队。接下来的的旺代世青赛中，王楚钦获得男团金牌、男双金牌、混双银牌和男单铜牌。

2016年12月31日，2016年中国乒乓球超级联赛男团决赛，第四场比赛中霸州海润队王楚钦以2比3负于八一大商队樊振东，最终霸州海润队1比3不敌八一大商队夺得亚军。 

2017年7月6日，亚洲青年乒乓球锦标赛，王楚钦拿下了男团、男单、混双3枚金牌。9月6日，2017年第十三届全运会，乒乓球男子单打半决赛，王楚钦1比4不敌马龙，止步决赛。 11月，世界青少年乒乓球锦标赛，王楚钦获得男团，男双2枚金牌。

2018年开始，王楚钦开始定期参加成人组比赛。2018年1月在匈牙利公开赛中，王楚钦在男单决赛中获得银牌。6月，王楚钦首次进入世界排名前100名。7月在韩国公开赛中，王楚钦与孙颖莎搭档，获得混双银牌。8月6日，王楚钦入选第十八届亚运会中国体育代表团名单。 8月28日，2018年雅加达亚运会，在乒乓球男团决赛中，以王楚钦、林高远和樊振东组成的中国队3比0战胜由李尚洙、郑荣植和张禹珍组成的韩国队，实现七连冠。8月30日，在混双决赛中，王楚钦/孙颖莎先输2局后连扳4局，以4比2战胜林高远/王曼昱夺得冠军。

2018年全国乒乓球锦标赛，以王楚钦、闫安和马龙组成的北京队3比0完胜由林高远、周启豪和张超组成的广东队，时隔六年再次夺得全国乒乓球锦标赛男团冠军。

2018年10月11日，2018布宜诺斯艾利斯青奥会，在乒乓球男单决赛中，王楚钦以4比1战胜张本智和，获得冠军； 10月15日，在布宜诺斯艾利斯青奥会乒乓球混合团体决赛中，王楚钦/孙颖莎以总比分2-1力克日本选手获得冠军。

2019年1月20日，在国际乒联匈牙利公开赛男单决赛中，王楚钦0比4不敌林高远获得亚军。 10月6日，国际乒联瑞典公开赛，在男单决赛中，王楚钦4比0战胜林高远，首次夺得公开赛单打冠军。

2020年12月的乒超联赛中，王楚钦表现优异，他以19场全胜的战绩收获男团MVP，帮助山东鲁能队以全胜战绩夺得男团冠军。

2021年，王楚钦作为P卡选手，入选2021年东京奥运会中国体育代表团乒乓球项目运动员名单。

2022年2月，获得WTT新加坡大满贯单打正赛参赛资格。3月4日，在2022年WTT常规挑战赛马斯喀特站混双决赛中，王楚钦/陈幸同以3比0横扫印度的塔卡尔/卡玛斯夺冠。

2023年1月，参加2023德班世乒赛亚洲区预选赛。 

2023年2月14日，入选WTT球星挑战赛果阿站中国队名单。 9月30日，在杭州第19届亚运会乒乓球混双的决赛中，王楚钦/孙颖莎以4-1战胜林高远/王艺迪，获得冠军。 

10月1日，在杭州亚运会乒乓球男双决赛中，樊振东/王楚钦以4:0战胜韩国组合张禹珍/林钟勋，获得金牌。10月2日，在杭州第19届亚运会乒乓球男子单打决赛中，王楚钦以4-3战胜樊振东获得金牌。 2023赛季乒超联赛男团决赛，王楚钦、梁靖崑、周启豪组成的山东魏桥1-3不敌山东鲁能获得亚军。

2024年7月28日，在巴黎奥运会乒乓球男单首轮，王楚钦战胜斯洛伐克选手，晋级32；7月29日，2024年巴黎奥运会乒乓球混合双打半决赛，中国组合王楚钦、孙颖莎战胜韩国组合，闯入决赛；7月30日晚，在巴黎奥运会乒乓球混合双打决赛中，中国组合王楚钦/孙颖莎4-2战胜朝鲜组合李正植/金琴英，夺得金牌，这是中国代表团在本届奥运会获得的第六枚金牌；7月31日，巴黎奥运会乒乓球男子单打32强赛，王楚钦不敌瑞典选手特鲁斯·莫雷加德，无缘16强。8月9日，由2024年巴黎奥运会乒乓球男子团体金牌赛，由王楚钦、马龙、樊振东组成的中国乒乓球男团3-0击败瑞典男团，获得冠军。