Sau khi xuất sắc tốt nghiệp Đại học Y Hà Nội với vị trí thủ khoa (2012), bác sĩ Phương Thảo sớm nhận ra niềm đam mê với công việc điều trị và chăm khoa Nhi khoa và lựa chọn tiếp đào tạo Bác sĩ nội trú chuyên ngành Nhi khoa tại Đại học Y Hà Nội. Bác sĩ đã có nhiều năm kinh nghiệm công tác tại Bệnh viện Nhi Trung ương.
Bên cạnh công tác chuyên môn, bác sĩ Phương Thảo luôn dành thời gian tham gia chương trình đào tạo chuyên môn sâu, báo cáo tại các hội nghị khoa học chuyên ngành trong nước và quốc tế, nhằm cập nhật và nâng cao kiến thức chuyên môn, đặc biệt trong lĩnh vực Miễn dịch - Dị ứng - Khớp nhi khoa.
Hiện nay, BSNT Nguyễn Thị Phương Thảo là Bác sĩ khoa Nhi, Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh Hà Nội.
2006 - 2012: Bác sĩ Đa khoa, Đại học Y Hà Nội
2012 - 2015: Bác sĩ nội trú chuyên ngành Nhi khoa, Đại học Y Hà Nội
2016 - 2018: Trung tâm Quốc tế, Bệnh viện Nhi Trung ương.
2018 - 2022: Bác sĩ khoa Miễn dịch - Dị ứng - Khớp, Bệnh viện Nhi Trung ương.
2022 - nay: Bác sĩ khoa Nhi, Bệnh viện Đa khoa Tâm Anh Hà Nội.