Hoạt động từ năm 2013, Phạm Hoàng Duy biết đến đầu tiên ở vị trí một nhạc sĩ trẻ sáng tác khá nhiều bài hit cho những ca sĩ khác như: Vì (Đào Bá Lộc), Em Sẽ Hạnh Phúc (Noo Phước Thịnh), Vì Anh (Hương Tràm), Bây Giờ Em Hiểu (Bảo Anh), Từ Nay Về Sau (Trịnh Thăng Bình), Lắng Nghe Tim Em (Đông Nhi).
Tháng 8/2014, Phạm Hoàng Duy chính thức lấn sân sang ca hát khi anh hợp tác cùng Trịnh Thăng Bình để cho ra mắt single online đầu tay mang tên Em Đã Quên Anh?, với giọng hát trầm ấm, cảm xúc, ca khúc nhận được nhiều sự ủng hộ và hưởng ứng từ các khán giả trẻ.