Ngay từ nhỏ, Thu Thủy đã được biết đến với những clip ca nhạc khi sinh hoạt tại nhà văn hóa thiếu nhi. Vừa đi học, vừa đi hát, Thu Thủy gặp nhiều khó khăn. Nhưng cô còn có mẹ là trợ thủ đắc lực luôn bên cạnh lo lắng. Sau đó, Thu Thủy trở thành thành viên của nhóm nhạc Mây Trắng từ năm 2000. Đến năm 2002, Thu Thủy tách khỏi Mây Trắng, về làm ca sĩ độc quyền cho công ty Thế giới Giải trí (Wepro) trong vai trò ca sĩ độc lập. Công ty đã kết hợp Thu Thủy, Phạm Quỳnh Anh và Lương Bích Hữu lập thành nhóm H.A.T.
Chỉ trong thời gian ngắn, H.A.T đón nhận được rất nhiều tình cảm từ phía khán giả. Bắt đầu từ tháng 3 năm 2005, sau khi rời khỏi Wepro một cách khá thầm lặng, Thu Thủy chính thức trở thành ca sĩ độc lập.
Thu Thủy được biết đến với vai trò ca sĩ theo thể loại nhạc chủ yếu là hiphop và dance. Hơn 7 năm trên con đường ca hát chuyên nghiệp, Thu Thủy được mệnh danh là "nàng công chúa của thế giới V-Pop nhờ gương mặt xinh xắn, dễ thương và thân hình nhỏ nhắn. Cô đã phát hành các album như Con đường tôi đi, Viên kẹo mới, Candy 180, Microphone...
Năm 2010, Thu Thủy xa dần hình cảnh “công chúa” và thay vào đó là một cô nàng Thu Thủy quyến rũ, sexy với những trang phục ôm sát, gợi cảm khoe đường cong cùng màn vũ đạo lôi cuốn.
