Последним клубом 40-летнего хоккеиста был «Авангард», с которым он выиграл Кубок Гагарина в сезоне-2020/21.
Ковальчук — воспитанник «Спартака», в составе которого дебютировал на профессиональном уровне в 1999 году и играл до 2001 года. В России хоккеист также играл за «Ак Барс», «Химик» и СКА.
В НХЛ Ковальчук выступал за «Аталанту» (сейчас «Винипег»), которая выбрала его на драфте НХЛ-2001 под первым номером, «Нью-Джерси», «Лос-Анджелес», «Монреаль» и «Вашингтон».
Форвард является олимпийским чемпионом, двукратным чемпионом мира и трехкратным обладателем Кубка Гагарина, финалистом Кубка Стэнли.