In 2014 werd Yates professioneel wielrenner op de weg bij de Australische wielerploeg Orica GreenEDGE. Onverwachts reed hij dat jaar meteen al de Ronde van Frankrijk, die van start ging in Leeds, niet ver van zijn geboorteplaats. Aanvankelijk had zijn broer Adam op de startlijst gestaan, maar die bleek na een intensief voorseizoen niet meer fit genoeg te zijn. Pas vijf dagen voor de start van de Tour werd Simon aangeduid als zijn vervanger. Yates verliet de Tour op de tweede rustdag. Een jaar later reed hij de Tour wel uit en eindigde op de 89ste plaats in het eindklassement.
Terbutaline
Yates werd op 12 maart 2016, na de zesde etappe van de rittenkoers Parijs-Nice, betrapt op het verboden middel terbutaline. Volgens zijn teamleiding zat het in een middel tegen astma dat hij op advies van zijn arts innam. De arts zou verzaakt hebben dispensatie aan te vragen voor het gebruik ervan.[1] Yates werd voor vier maanden geschorst door de UCI.
Na zijn schorsing reed Yates een sterke Ronde van Spanje. Met het winnen van de zesde etappe boekte hij zijn eerste overwinning in een grote ronde en hij eindigde als zesde in het eindklassement. In 2017 won Yates een etappe in zowel Parijs-Nice als de Ronde van Romandië. In de daaropvolgende Ronde van Frankrijk werd hij zevende en reed hij, als leider in het jongerenklassement, vrijwel heel de ronde in de witte trui. Uiteindelijk stond hij als beste jongere op het podium in Parijs en volgde hiermee zijn broer Adam op, die in 2016 de witte trui won.
Ronde van Italië 2018
Na etappeoverwinningen in Parijs-Nice en de Ronde van Catalonië reed Yates in 2018 zijn eerste Ronde van Italië. In de zesde etappe veroverde hij de leiding in het algemeen klassement. Met de roze trui om de schouders wist hij de negende etappe, elfde etappe en de vijftiende etappe op zijn naam te schrijven. Yates slaagde erin om dertien dagen in de roze trui te rijden en werd door zijn dominantie tot de topfavorieten voor de eindwinst gerekend. In de negentiende etappe, twee dagen voor het einde van de Giro, verloor hij door een inzinking echter meer dan 38 minuten en raakte hij de leiding kwijt aan zijn landgenoot Chris Froome. Yates viel in het klassement ver terug en beëindigde de Giro als 21ste.
Ronde van Spanje 2018
Voor de start van deze Ronde van Spanje werd Yates gerekend bij een van de favorieten voor het podium. Dit veranderde toen hij, mede door een aanval in de vierde etappe, na de negende etappe de rode leiderstrui veroverde. Deze verloor hij echter weer in de 12e etappe, aan Jesus Herrada. In de veertiende etappe wist Yates na een steile slotklim de etappe te winnen en hierdoor de rode trui weer over te nemen. Toen de voorlaatste bergrit op het programma stond, had Yates 25 seconden voorsprong op zijn dichtste opponent, Alejandro Valverde. Echter plaatste Yates een verschroeiende versnelling op de slotklim naar het dak van deze Vuelta en wist hij hierdoor zijn leiderplaats te verstevigen. In de 20e en laatste bergetappe kwam Yates'leiderplaats niet meer in gevaar. In Madrid wist hij zo zijn eerste Ronde van Spanje te winnen. Dit was de derde eindoverwinning voor een Brit in een grote ronde dat jaar.
.svg){kind=small}
