Phan Thị Mơ sinh ngày 7 tháng 10 năm 1987 tại huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang[3] trong gia đình có hai chị em gái và không ai theo nghệ thuật.[4] Cô từng theo học và tốt nghiệp khoa Du lịch của Trường Cao đẳng Văn hóa Nghệ thuật và Du lịch Sài Gòn. Trong thời gian còn ngồi trên ghế nhà trường, Phan Thị Mơ sớm đã bộc lộ rõ nhan sắc xinh đẹp và tài năng nên cô quyết định tham gia các cuộc thi sắc đẹp. Năm 2011, Phan Thị Mơ dự thi Miss Earth tại Philippines nhưng không đạt thành tích. Năm 2012, cô lọt vào top 5 Hoa hậu Việt Nam. Năm 2018, cô đăng quang Hoa hậu Đại sứ Du lịch Thế giới ở Thái Lan.[5][6]