Từ nhỏ, Phương Thùy đã ham mê sinh hoạt thiếu nhi, có năng khiếu múa hát nên cô vừa tham gia đội Sơn Ca vừa tham gia đội múa rối Nụ Cười Hồng của Nhà Thiếu nhi quận 1. Lớn lên, Thùy là một cây văn nghệ kỳ cựu của trường. Đến năm học lớp 11, Phương Thùy đạt Huy chương vàng cuộc thi Giọng hát hay phổ thông trung học toàn quốc Phương Thùy đã trúng tuyển vào Đoàn Ca nhạc nhẹ TP.HCM khi còn là một học sinh lớp 11.

Năm 1996 hát chung với Nguyên Lộc, Phương Thùy mới thực sự bắt đầu sự nghiệp ca hát chuyên nghiệp, nhưng gặp khá nhiều khó khăn và cô cần phải thay đổi mình. Và quyết định cuối cùng là tách riêng và sống bằng chính tài năng và niềm đam mê của mình.

Phương Thùy đã phát hành được 4 album đơn: Tuổi nào xuân qua, Rồi một mai anh đi, Tình đã phôi pha, Phương Thùy và những người bạn (2005).