Phạm Hương sinh năm 1991 tại Thủy Nguyên (Hải Phòng) trong một gia đình gia đình thuần nông. Năm 2010, cô lên Hà Nội theo học khoa Quốc tế, ngành Quản trị Marketing tại Trường Đại học Thương mại. Song song với việc học, người đẹp từng tham gia các cuộc thi Vietnam's Next Top Model 2010 (Top 8), F-Idol 2011 (Quán quân), Ngôi sao người mẫu ngày mai 2012 (Top 5). Cô cũng liên tiếp nhận được các show diễn thời trang: Thời trang và nhân vật, Duyên dáng Việt Nam...
Đến năm 2013, Phạm Hương chuyển vào TPHCM sinh sống, cô tiếp tục sự nghiệp người mẫu cũng như chinh chiến tại một loạt cuộc thi sắc đẹp: Hoa hậu Đông Nam Á 2013, Nữ hoàng trang sức Việt Nam 2013, Hoa hậu Thể thao Thế giới 2014 và Hoa hậu Việt Nam 2014... Tuy đã đạt được một số danh hiệu, cái tên Phạm Hương vẫn khá mờ nhạt trên bản đồ showbiz Việt.
Từng tham gia một số cuộc thi sắc đẹp nhưng phải đến khi giành ngôi vị cao nhất của Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015, Phạm Hương mới được đông đảo khán giả biết đến. Sau đó, cô đại diện Việt Nam chinh chiến tại Hoa hậu Hoàn vũ Thế giới 2015, gây bão truyền thông quốc tế và trong nước bởi màn thể hiện đầy thuyết phục.
Trở về từ Hoa hậu Hoàn vũ Thế giới 2015, Phạm Hương phủ sóng ở nhiều sự kiện, show quảng cáo, chương trình truyền hình. Cô nhanh chóng trở thành một trong những người đẹp được săn đón nhiệt tình của showbiz Việt.
Ngày 21/8/2016, trong buổi gặp gỡ những người hâm mộ, Phạm Hương đã được tặng ngôi sao thiên văn mang tên Pham Huong (Bee) do fans mua dành riêng tặng cô. Đây là lần đầu tiên và duy nhất một hoa hậu Việt có được vinh dự này.
Năm 2018, giữa lúc đang ở đỉnh cao sự nghiệp, Phạm Hương bất ngờ thông báo sang Mỹ để chữa bệnh tuyến giáp. Một năm sau, cô gây xôn xao khi công khai hình ảnh con trai đầu lòng - bé Maximus. Tháng 7/2021, Phạm Hương hạ sinh con trai thứ hai có tên Apollo.
Sau khi sinh con, Phạm Hương cởi mở hơn khi chia sẻ những hình ảnh về cuộc sống của cô và gia đình tại xứ sở cờ hoa. Chia sẻ về lý do quyết định rời xa showbiz Việt, Phạm Hương cho biết: "Hương nghĩ showbiz với Hương như vậy là đủ. Hương muốn được trải nghiệm cuộc sống bình dị, đơn giản. Có thể ít người biết hơn, ít fan hơn hoặc có thể mọi người sẽ quên. Nhưng đổi lại Hương được tự do làm những điều mình thích mà không bị giới hạn hay ràng buộc bởi 2 từ "danh hiệu".
Hoa hậu Phạm Hương có cuộc sống viên mãn về vật chất lẫn tinh thần nên trang cá nhân. Được biết, chồng đại gia của người đẹp Hải Phòng là CEO của một công ty sáng lập, điều hành trên nhiều lĩnh vực xuất - nhập khẩu hàng hóa và xe hơi từ Mỹ sang châu Á, các dự án bất động sản, khu nghỉ dưỡng trên thế giới, kiêm luôn đầu tư hỗ trợ các doanh nghiệp mới thành lập. Công ty của chồng Phạm Hương có trụ sở nằm ở New York, Hoa Kỳ và các chi nhánh khác ở châu Á.
Phạm Hương sống trong một căn biệt thự hai tầng bề thế, với sân vườn rộng và hoa phủ khắp lối đi. Không gian sống của gia đình được nàng hậu đích thân trang trí, bày biện. Ở một số góc chụp, Phạm Hương còn khéo léo khoe căn phòng ngập tràn trang phục, phụ kiện hàng hiệu của mình.
Người đẹp Hải Phòng cũng chịu khó rèn luyện và chăm sóc bản thân qua những bộ môn như yoga, trượt tuyết, đánh golf và tập gym. Cô cho biết mình hoàn toàn hài lòng và mãn nguyện với cuộc sống hiện tại.