Au cours de cette même saison, il dispute ses premières rencontres en LNH, obtenant aucun point en quatorze parties lors de la saison régulière mais inscrivant son premier point lors des séries éliminatoires. Après avoir partagé les deux saisons suivantes entre les Sharks et leur club-école, il participe au Championnat du monde de 1997, où il remporte à nouveau l'or puis se voit être échangé par les Sharks quelque temps après à l'Avalanche du Colorado. Dès son arrivée avec ceux-ci, il obtient un poste permanent en LNH.
Il dispute trois saisons sous les couleurs de l'Avalanche avant de passer aux mains des Thrashers d'Atlanta en 1999. Il reste avec la formation géorgienne pour trois saisons avant de rejoindre les Penguins de Pittsburgh avec qui il s'aligne durant deux ans. C'est sous l'uniforme des Flames de Calgary qu'il connaît sa meilleure saison en carrière, accumulant 42 points en 82 rencontres lors de la saison 2003-2004 et voyant son équipe s'incliner lors de la finale de la Coupe Stanley face au Lightning de Tampa Bay.
Alors que la ligue nationale cesse ses activités pour la saison 2004-2005 en raison d'un lock-out, Donovan s'entend avec le Genève-Servette Hockey Club de la Ligue Nationale A de Suisse. Il dispute avec ces derniers douze rencontres avant de revenir avec les Flames pour une saison de plus.
À la suite d'un passage d'une saison avec les Bruins de Boston pour qui il avait signé en tant qu'agent libre, Shean Donovan est échangé aux Sénateurs d'Ottawa à l'été 2007 en retour de Peter Schaefer. Il reste avec ces derniers jusqu'en 2010 avant de se retirer de la compétition[2].
: échangé par les Sharks avec leur choix de première ronde au repêchage de 1998 (l'Avalanche sélectionnent avec ce choix Alex Tanguay) à l'Avalanche du Colorado en retour de Mike Ricci et du choix de deuxième ronde du Colorado en 1998 (choix échangé ultérieurement aux Sabres de Buffalo qui choisissent avec ce choix Jaroslav Kristek).
