Ngọc Trinh đã bắt đầu tham gia vào các hoạt động thời trang ở Việt Nam từ năm 16 tuổi.[6] Vào năm 16 tuổi, cô đã tham gia cuộc thi Hoa hậu Trang sức và giành được Giải nhì (Á hậu 1). Năm 2005, Ngọc Trinh tham dự Siêu mẫu Việt Nam 2005 và đoạt giải "Siêu mẫu ăn ảnh".[4] Năm 2007, khi 18 tuổi cô tham gia cuộc thi Người đẹp thời trang Bình Dương và giành chiến thắng.

Năm 2011 cũng là một năm thành công đối với Ngọc Trinh khi cô đoạt giải Hoa hậu trong cuộc thi nhan sắc Hoa Hậu Việt Nam Quốc Tế tổ chức tại Long Beach, California, Mỹ.[7]

Sự nghiệp điện ảnh

Phim