Phương Oanh tham gia casting Top Model Online để có cơ hội vào nhà chung của Vietnam's Next Top Model Allstars và dừng chân tại Top 13.[9] Sau cuộc thi, cô tiếp tục phát triển sự nghiệp và nhận các show diễn trong nước nhưng vẫn chưa có sự nổi bật trong nước.[10]

Khi mới sang Anh quốc, Phương Oanh ký hợp đồng với công ty quản lý PRM Models tại London. Bằng khả năng của mình, cô đã gặt hái được nhiều thành công khi tấn công thị trường quốc tế, trình diễn cho nhiều nhà mốt nổi tiếng. Cô nhận 4 show diễn tại London Fashion Week[8] của các nhà mốt và thương hiệu như MM6 Maison Margiela,[11] Fashion Hong Kong, Bosideng, ngoài ra còn xuất hiện trong Digital Runway Show giới thiệu bộ sưu tập mới của thương hiệu đình đám Fila[12] đồng thời Phương Oanh còn trở thành người mẫu trong bộ sưu tập Ready to Wear Thu Đông 2021 của thương hiệu Stella McCartney.[13]

Đầu tháng 7 năm 2021, Phương Oanh trở thành người mẫu thuần Việt đầu tiên được xuất hiện trong chiến dịch quảng bá túi Diana của thương hiệu cao cấp Gucci.[14] Ngoài ra, cô còn là người mẫu Việt Nam đầu tiên ghi tên mình trên trang web chuyên về người mẫu và giới thời trang quốc tế models.com.[6] Cùng năm cô sải bước trên sàn diễn của nhà mốt Dolce & Gabbana tại Milan Fashion Week.[15][16]

Ngày 1 tháng 9 năm 2021 Phương Oanh xuất hiện với vai trò người mẫu trong bộ ảnh thời trang số tháng 9 của tạp chí Vogue (Thái Lan).[17] Đầu năm 2022, cô sải bước trên sàn diễn của thương hiệu thời trang K-Way thuộc khuôn khổ Milan Fashion Week. Ngày 20 tháng 1 cùng năm cô được chọn là người mở màn (First face) cho show diễn Thu Đông 2022 của thương hiệu Lemaire tại Paris Fashion Week.[18]

Ngày 26 tháng 1 năm 2022 Phương Oanh xuất hiện trong show diễn của thương hiệu Haute Couture Elie Saab với hai look Evening Gown thuộc khuôn khổ Paris Fashion Week,[19][20] trở thành người mẫu Việt Nam đầu tiên bước chân trên sàn diễn Haute Couture.[21][22] Ngày 27 tháng 1 cô tiếp tục sải bước trên sàn diễn Haute Couture danh giá của thương hiệu Yuima Nakazato. Ngày 26 tháng 2 cùng năm Phương Oanh một lần nữa xuất hiện trên sàn diễn Ready To Wear của nhà mốt Dolce & Gabbana với bộ sưu tập thu đông 2022 tại Milan Fashion Week.[23]

Ngày 1 tháng 3 năm 2022 Phương Oanh xuất hiện tại khuôn khổ Paris Fashion Week với bộ sưu tập thu đông của thương hiệu BOTTER.[24] Ngày 5 tháng 3 cô sải bước trên sàn diễn của Elie Saab tại Paris Fashion Week, chỉ 2 tháng sau khi diễn show Haute Couture của hãng, giúp cô là người mẫu Việt đầu tiên thành công được tuyển cho cả hai show Haute Couture và Ready-to-Wear của nhà mốt này.[25]