Simons trok op zesjarige leeftijd de aandacht van Villareal CF. Vader Regillio Simons zag het echter niet zitten Simons al op jonge leeftijd naar een voetbalinternaat op 280 kilometer afstand van huis te laten vertrekken. Enkele maanden later volgde een aanbod van FC Barcelona, waarbij de club Simons en diens familie hielp met het zoeken van een nieuwe woning. Hierdoor vertrok Simons in 2010 naar de jeugdopleiding van de Spaanse topclub.[2] In zijn periode in Barcelona won Simons vier maal op rij de Ballon d'Or voor de beste jeugdspeler.[3]
Simons verruilde de jeugdopleiding van FC Barcelona in 2019 voor die van Paris Saint-Germain.[4] Een van de redenen hiervoor was dat er vanuit Simons, ondersteund door toenmalig zaakwaarnemer Mino Raiola en vader Regillio Simons, graag werd gezien dat hij bij het hoogste juniorenteam aan zou sluiten. De Spaanse club werkte hier echter niet aan mee. Daarnaast bood FC Barcelona de toen zestienjarige Simons een startsalaris van 100.000 euro per seizoen aan. Dit kon tot op zijn achttiende oplopen tot 225.000. Vanuit FC Barcelona wordt dan ook verwacht dat het aanbod vanuit Parijs vele malen hoger zou zijn geweest.[2] Bij Paris Saint-Germain werd zijn salaris namelijk op zo'n 1.000.000 euro per jaar geschat.[5]
Op 10 februari 2021 maakte hij zijn officiële debuut in het eerste elftal van de Parijse club. In de Coupe de France-wedstrijd tegen SM Caen viel hij twaalf minuten voor tijd in voor Julian Draxler.[6] Op 10 april 2021 liet trainer Mauricio Pochettino hem ook in de Ligue 1 debuteren. Tegen RC Strasbourg mocht hij in de slotfase invallen voor Ander Herrera. In december 2021 maakte hij tijdens een bekerduel zijn basisdebuut. In totaal speelde Simons elf officiële wedstrijden in het eerste elftal.
In juni 2022 leek het er lange tijd op dat hij zijn contract bij Paris Saint-Germain zou gaan verlengen en als gevolg hiervan een jaar op huurbasis voor PSV zou gaan spelen. Op 29 juni 2022 werd echter bekend dat hij transfervrij de overstap maakte naar PSV waar hij tot 2027 tekende.[7][8] Hij maakte zijn debuut in de Johan Cruijff Schaal tegen Ajax, als invaller voor Cody Gakpo en scoorde direct.[9] In augustus 2022, de eerste maand van de competitie, werd Simons direct uitgeroepen tot Eredivisie Speler van de Maand.[10] In de 1-1 geëindigde uitwedstrijd tegen Vitesse op 19 maart 2023 scoorde Simons zijn dertiende Eredivisie doelpunt van het seizoen waarmee hij de eerste tiener werd met meer dan twaalf eredivisie doelpunten in een seizoen voor PSV sinds Ronaldo dat deed in het seizoen 1994/95.[11]
Simons werd op 21 oktober 2022 voor het eerst in zijn carrière bij de voorselectie van het Nederlands elftal geroepen.[12] Enige tijd later werd hij door bondscoach Louis van Gaal definitief toegevoegd aan de selectie voor het WK 2022 in Qatar.[13] Op 3 december 2022 debuteerde Simons in het Nederlands elftal en het WK in de wedstrijd in de achtste finale tegen het Amerikaans voetbalelftal, hij viel in de 83e minuut in voor Memphis Depay. Hiermee werd hij de jongste speler ooit die voor Oranje heeft gespeeld in de knock-outfase van een WK.[14]
Zijn eerste basisplek in het Nederlands elftal volgde op 24 maart 2023, tijdens de EK-kwalificatiewedstrijd tegen Frankrijk.