Hoàng Thùy trở thành Quán quân Vietnam’s Next Top Model 2011, đánh dấu bước khởi đầu sự nghiệp người mẫu chuyên nghiệp. Cô nhanh chóng được giới chuyên môn và công chúng chú ý nhờ gương mặt cá tính, khả năng trình diễn ấn tượng và phong thái chuyên nghiệp.
Cô là người mẫu Việt Nam đầu tiên xuất hiện trên trang chủ tạp chí Vogue của Anh và Italia, đồng thời là người Việt duy nhất xuất hiện trên hai tạp chí danh tiếng Anh là Elle và Grazia. Thành tích này giúp cô khẳng định vị thế trên bản đồ thời trang quốc tế.
Ngoài sàn diễn trong nước, Hoàng Thùy thường xuyên tham gia các tuần lễ thời trang quốc tế, là một trong số ít người mẫu Việt Nam mở đường giai đoạn 2010, tiên phong phong trào vươn ra thị trường quốc tế, trở thành biểu tượng người mẫu Việt Nam có tầm ảnh hưởng toàn cầu.