Năm 1927, bà theo học Đại học Y khoa Paris (tiếng Pháp: Faculté de Médecine de Paris) thuộc Đại học Paris. Là phụ nữ người Việt, sự hiện diện của bà trong trường chuyên môn ở Pháp là một bước đột phá trong hệ thống giáo dục chính quốc tại Pháp thời bấy giờ. Cũng trong thời gian học tại Đại học Paris, bà quen biết với nhiều người Việt đang học tại đây, đặc biệt là một sinh viên trẻ đang theo học ngành cầu đường là Nguyễn Ngọc Bích, con trai Đốc phủ sứ Nguyễn Ngọc Tương [3].

Năm 1934, bà bảo vệ luận án tốt nghiệp xuất sắc, được hội đồng giám khảo khen ngợi và tưởng thưởng huy chương. Khi trở về Việt Nam năm 1935 bà nhậm chức trưởng khoa hộ sinh ở Chợ Lớn. Với khí khái độc lập, bà bị các y sĩ người Pháp gây khó dễ. Cách cư xử của bà biểu hiện quan niệm bình đẳng, bình quyền giữa nam và nữ, cũng như bình quyền chủng tộc giữa người Việt và người Pháp.

Cũng trong năm 1935, bà lập gia đình với luật sư Vương Quang Nhường[4], Tiến sĩ Luật khoa đầu tiên của người Việt, một đảng viên Đảng Lập hiến Đông Dương. Tuy nhiên chỉ không đầy 2 năm sau, hai người ly hôn vì khác biệt trong cách sống. Bấy giờ, việc một người đàn bà ra tòa xin ly dị chồng vào lúc đó được người Việt Nam xem như là một chuyện không thể nào tin được, nhất là một người trong gia đình danh giá như gia đình ông Bùi Quang Chiêu[3].

Cuối năm 1945, một sự kiện bất hạnh ập đến gia đình bà. Cha bà là Bùi Quang Chiêu và 3 người anh em trai của bà bị lực lượng Việt Minh thủ tiêu với tội làm tay sai cho thực dân Pháp tại chợ Đệm (do ông Chiêu là Viện trưởng Hội đồng quản hạt Nam Kỳ (đến 1939), đại biểu Nam Kỳ tại Thượng Hội đồng Pháp quốc hải ngoại)[5][6]. Người bạn thân thiết của bà là Kỹ sư Nguyễn Ngọc Bích, bấy giờ đang giữ chức Khu bộ phó Việt Minh bị chính quyền Pháp bắt được và bị kết án tử hình. Nhờ sự vận động của bà và các bạn bè cũ tại Pháp, Kỹ sư Nguyễn Ngọc Bích thoát án, nhưng bị bắt phải rời khỏi Việt Nam và sang sống tại Pháp. Mãi về sau, năm 1961, hai người gặp lại ở Pháp và ông bà sống với nhau như vợ chồng cho đến khi ông qua đời [3].

Một đóng góp đáng kể nữa của nữ bác sĩ Henriette Bùi Quang Chiêu là việc hiến tặng biệt thự tư gia của bà ở số 28 đường Testard[7] làm cơ sở cho Trường Đại học Y khoa Sài Gòn thuộc Viện Đại học Sài Gòn.[8]

Năm 1971 bà sang lại Pháp hành nghề y cho đến khi về hưu năm 1976[3].