Vũ Thu Phương sinh ra trong một gia đình không có ai theo nghệ thuật, nhưng ngay từ năm học lớp 11 cô đã có dịp bén duyên với nghề khi được mời tham gia chụp hình quảng cáo. Từ đó, ánh đèn sân khấu đã có sức hút với Phương. Năm 2004, Vũ Thu Phương tham gia cuộc thi Siêu mẫu Việt và đoạt giải Người mẫu phong cách.
Cô liên tiếp có mặt trong các cuộc trình diễn thời trang lớn như: Đẹp Fashion show, Duyên dáng Việt Nam và 2 lần được chọn đại diện Việt Nam cùng một số người mẫu khác biểu diễn trên tàu fTV…
Ngoài ra, Vũ Thu Phương đã giành được 2 giải thưởng lớn là người mẫu tài năng và người mẫu xuất sắc nhất năm 2008.
Khi đang ở đỉnh cao sự nghiệp người mẫu, người đẹp gốc Nam Định lại rẽ hướng thử thách bản thân mình ở lĩnh vực điện ảnh. Cô tham hai bộ phim là Võ lâm truyền kỳ và Chuyện tình công ty quảng cáo.
Vũ Thu Phương từng là một trong những siêu mẫu đắt show hàng đầu của làng mẫu Việt.
Sau hai vai diễn này, Vũ Thu Phương được mời đóng bộ phim Shanghai - Thượng Hải của đạo diễn Mikael Hafstrom với sự tham gia của Củng Lợi, Châu Nhuận Phát hồi năm 2008.
Thượng Hải là một phim gây ồn ào truyền thông, đặc biệt đối với phía Việt Nam, ở hầu hết công đoạn: lên ý tưởng, thực hiện, hậu kỳ và phát hành.
Từ khi phim chưa quay, Vũ Thu Phương cùng với Lý Nhã Kỳ đã công bố tin họ được mời đóng phim, vai những điệp viên dưới vỏ bọc ca kỹ.
Đây là lần đầu tiên có hai diễn viên Việt Nam được đóng phim Hollywood, lại là của hãng The Weinstein Company danh tiếng, đứng sau là ông trùm quyền lực Harvey Weinstein - người tuyên bố sẽ đưa phim tranh giải Oscar.
Vũ Thu Phương khẳng định từng bị ông trùm Hollywood quấy rối tình dục.
Được vinh dự làm việc cùng với "bố già" Hollywood Harvey Weinstein ngỡ như là một cơ hội "đổi đời" cho Vũ Thu Phương, thế nhưng cô không ngờ rằng đằng sau vỏ bọc đĩnh đạc, quyền lực ấy lại là một con "yêu râu xanh" chuyên gạ tình các diễn viên nữ, như chính cô bộc bạch trong một đoạn status trên Facebook 9 năm sau đó.
Theo đó, vào năm 2008 khi tham gia bộ Shanghai, Vũ Thu Phương đã bị Harvey Weinstein ngỏ lời dạy "đóng cảnh nóng" trong tình trạng trên người "ông trùm Hollywood" chỉ quấn một chiếc khăn tắm ngang hông. Tuy nhiên, cô đã khước từ "bài học dạy đóng cảnh nóng" của Weinstein.
Đồng nghĩa với việc họ Vũ đã tự đóng cánh cửa vào Hollywood của mình. Quyết không "bán thân" để vào Hollywood, Vũ Thu Phương về Việt Nam. Khi trở về cô nhận được rất nhiều lời động viên của bạn bè và người thân.
Về nước, cô liên tục hoạt động năng nổ trong ngành điện ảnh và thời trang. Cô có cho mình những vai diễn ấn tượng trong hàng loạt những bộ phim.
Vai diễn chính thức đưa tên tuổi Vũ Thu Phương đến công chúng với vai trò diễn viên là vai Lan Anh trong bộ phim Cô nàng bất đắc dĩ. Cô tiếp tục nối dài thành công trong sự nghiệp diễn xuất của mình với vai Lê trong bộ phim điện ảnh Giao lộ định mệnh.
Sau đó, cô tiếp tục có hai vai diễn khá thành công trong Hoàng tử ăn mày (2011), và Khát vọng thượng lưu(2011). Ngoài ra, người đẹp thành Nam còn năng nổ trong làng thời trang với vai trò một nhà thiết kế, kinh doanh thời trang, bên cạnh hoạt động người mẫu.
Sau vụ quấy rối tình dục, dường như Vũ Thu Phương đã nỗ lực nhiều hơn để chứng tỏ khả năng của cô có thể thành công mà không cần "bán thân" để có cơ hội sang Hollywood.
Gia đình nhỏ hạnh phúc của Vũ Thu Phương. Nửa kia của cô là Trần Thanh Hải, doanh nhân thuộc Hoàng gia Campuchia.
Tuy nhiên, khi đang ở đỉnh cao của sự nghiệp, cô bất ngờ tuyên bố sẽ lên xe hoa vào năm 2011. Nửa kia của Vũ Thu Phương là Trần Thanh Hải, doanh nhân thuộc Hoàng gia Campuchia. Cô tuyên bố giải nghệ để tập trung cho gia đình cũng như cho công việc thiết kế của cô và sự nghiệp kinh doanh của gia đình.
Hiện tại, cặp đôi đã có với nhau 2 cô công chúa xinh xắn. Ngoài ra, cô cũng thường xuyên xuất hiện với vai trò một nữ doanh nhân khi sở hữu và điều hành nhiều công ty thời trang với rất nhiều chi nhánh tại TP.HCM, Hà Nội và các nước như Campuchia, Ireland.
Song song đó, Vũ Thu Phương mở thêm một nhà hàng ẩm thực Bắc tại TP.HCM. Yên tâm với "bệ đỡ" gia đình vững chắc, Vũ Thu Phương tự tin lấn sân và tuyên bố làm nhà thiết kế thời trang. Các mẫu thiết kế của cô cũng từng xuất hiện tại nhiều chương trình thời trang của Việt Nam.