Trước khi bắt đầu sự nghiệp

Lan Khuê ban đầu có ý định tham gia giới người mẫu bằng việc tham gia cuộc thi Siêu mẫu Việt Nam 2011. Tuy nhiên, cô không thể có mặt trong dàn thí sinh dự thi vì gặp sự cố và không qua khỏi vòng casting. Cũng trong năm này, cô chưa được gia đình ủng hộ việc làm người mẫu và muốn cô chú tâm vào việc học hơn.

2012 – 2013: Bắt đầu sự nghiệp với các cuộc thi người mẫu

Đầu năm 2012, Lan Khuê trở lại cuộc thi Siêu mẫu Việt Nam 2012, và trong đêm chung kết diễn ra tại Hà Nội, cô đã đoạt giải Người mẫu triển vọng. Sau đó, Lan Khuê lên đường tới Nam Ninh, Trung Quốc tham dự cuộc thi Siêu mẫu Châu Á, trải qua nhiều vòng thi cô đạt danh hiệu Á quân 2 (sau thí sinh Trung Quốc và Hàn Quốc) đồng thời đạt giải Người mẫu ăn ảnh.[3] Cô tiếp tục tham gia cuộc thi New Silk Road Model Look tại Clark, Philippines. Sau 4 vòng thi, cô xuất sắc nhận được giải Á quân 1, Quán quân thuộc về thí sinh tới từ Trung Quốc, Á quân 2 thuộc về Thái Lan.[4]

Cuối năm 2013, Lan Khuê tham gia Siêu Mẫu Việt Nam 2013 và giành được giải vàng cao nhất của cuộc thi.[5]. Chỉ một tuần sau đó, Lan Khuê bay tới Hàng Châu, Trung Quốc để tham dự giải thưởng Thời trang châu Á và lọt vào Top 5.[6]

2014 – 2015: Tham gia điện ảnh và các cuộc thi sắc đẹp

Đầu năm 2014, Lan Khuê được mời biểu diễn tại cuộc thi Bước nhảy Hoàn vũ với vũ điệu Tango.[7]Đạo diễn Trương Quang Thịnh sau đó đã chọn Lan Khuê đóng vai ca sĩ Trang Nhi trong bộ phim điện ảnh Sơn đẹp trai[8], tham gia diễn xuất cùng ca sĩ Bằng Kiều. Bộ phim được ra mắt vào năm 2015.

Tháng 9, Lan Khuê tham gia cuộc thi Hoa khôi Áo dài Việt Nam 2014. Cô vượt qua 17 thí sinh và đạt thành tích cao nhất của cuộc thi giành quyền đại diện Việt Nam tại Hoa hậu Thế giới 2015.[9]Sau khi đăng quang, cô đã lập nên dự án nhân ái hướng tới đối tượng là những em nhỏ bị mắc bệnh ung thư mang tên Xoa dịu nỗi đau bệnh nhi ung thư. Dự án được xây dựng dựa trên chính trải nghiệm của Lan Khuê khi trong gia đình cô có 2 bé bị bệnh ung thư máu.[10]Cuối tháng 11, Lan Khuê bay sang Tam Á, Trung Quốc để dự thi Hoa hậu Thế giới. Trong suốt quá trình thi, cô được các chuyên gia sắc đẹp tại cuộc thi đánh giá cao về khả năng trình diễn. Trong đêm chung kết, cô đã không lọt vào Top 20, tuy nhiên ban tổ chức đã thông báo Lan Khuê chiến thắng giải bình chọn People's Choice Award bởi khán giả, nên cô được đặc cách lọt thẳng vào Top 11 và dừng chân tại đây cùng với giải phụ World Best Fashion Designer Award, đồng thời cũng là đại diện Việt Nam có thành tích tốt nhất trong lịch sử tại đấu trường lâu đời nhất thế giới này.

Cuối năm 2015, Lan Khuê còn thử sức với vai trò MC trong một số chương trình truyền hình.[11]

2016: Huấn luyện The Face Vietnam và điều hành Elite Model

Trở về từ cuộc thi, Lan Khuê tiếp tục phát triển dự án của mình và đối tượng được hướng đến của dự án không chỉ là bệnh nhi ung thư mà còn mở rộng hướng đến các trẻ em sống trong đói nghèo, đồng thời một dự án dài hơi Nước sạch 4life được xây dựng.[12]

Bộ váy dạ hội thắng giải thiết kế tại cuộc thi Hoa hậu thế giới được bán đấu giá và người giành được là một doanh nhân Trung Quốc. Số tiền thu được được dùng trong quỹ của dự án. Trong một bài phỏng vấn, Lan Khuê có nhắc tới rằng, khi tham dự Hoa hậu thế giới, cô có mang tới cuộc thi một bức tranh Hoa Hướng Dương và xin đầy đủ tất cả chữ ký của Hoa hậu các nước, bức tranh này được đấu giá và số tiền thu được sẽ dùng cho từ thiện.[13]

Ngày 2 tháng 4, Chủ tịch của cuộc thi Hoa hậu Hòa bình Quốc tế và đương kim Hoa hậu Claire Elizabeth Parker tới Việt Nam, mời Lan Khuê tham dự cuộc thi Hoa hậu Hòa bình Quốc tế 2016, tuy nhiên, các kế hoạch của Lan Khuê đã lấp đầy trong năm, vì vậy mà cô đã nhường cơ hội này cho Á khôi 1 của cuộc thi Hoa khôi Áo dài Việt Nam 2016[14] và trở thành Giám đốc quốc gia của cuộc thi này tại Việt Nam.

Ngày 23 tháng 4, Ban tổ chức công bố huấn luyện viên của chương trình Gương mặt thương hiệu mùa đầu tiên bao gồm Hồ Ngọc Hà, Lan Khuê và Phạm Hương, dẫn chương trình là người mẫu Vĩnh Thụy.[15]

Cũng trong năm này, cô làm giám khảo tại các cuộc thi và chương trình truyền hình thực tế như Bước nhảy ngàn cân, Thử thách cùng bước nhảy, Hoa khôi xứ Dừa 2016.[16]

Tháng 11, Lan Khuê được bổ nhiệm chức vụ giám đốc điều hành của công ty quản lý người mẫu Elite khu vực phía nam.[17]Lan Khuê hiện là gương mặt đại diện duy nhất của thương hiệu L'oreal Paris tại Việt Nam [18].Lan Khuê là một trong 2 Gương mặt đại diện của UFC tại Việt Nam cùng với diễn viên Trương Ngọc Ánh.[19]

2017: Huấn luyện viên The Face Vietnam

Đầu năm 2017, Lan Khuê nhận được nhiều vai diễn vedette trong các show diễn thời trang lớn nhỏ trên cả nước, đặc biệt cô còn làm đạo diễn catwalk trong một số show diễn của các nhà thiết kế.Ngày 17 tháng 4, Bộ 3 huấn luyện viên của show truyền hình thực tế Gương mặt thương hiệu mùa 2 được công bố gồm Lan Khuê, Hoàng Thùy và Minh Tú, người dẫn chương trình là diễn viên, người mẫu Hữu Vi.[20] Ngay khi tập 1 của cuộc thi được phát sóng, có nhiều tranh cãi đã xảy ra xung quanh vấn đề cô được ngồi giữa trong khi là người vào nghề muộn nhất và có thành tích chưa thật sự nổi trội so với Hoàng Thùy, tuy nhiên vấn đề đã được giải thích rằng việc cô ngồi ghế giữa chỉ đơn giản là vì cô đã từng có kinh nghiệm khi ngồi ghế huấn luyện viên của mùa giải trước. Chung kết cuộc thi, thí sinh Tú Hảo thành viên team Lan Khuê đã trở thành quán quân với lượt bình chọn chiếm 40,75%,[21] thí sinh Trương Mỹ Nhân team Lan Khuê đạt danh hiệu Á quân cùng với Tường Linh team Hoàng Thùy và Đồng Ánh Quỳnh team Minh Tú.[22]

28 tháng 6, Lan Khuê nhận được giải Người mẫu tài năng của năm tại lễ trao giải Elle Show Awards.[23] Tháng 7, Lan Khuê có mặt tại Nha Trang để quay bộ phim Mẹ Chồng của đạo diễn Lý Minh Thắng cùng các diễn viên Thanh Hằng, Diễm My, Lâm Vinh Hải, Midu. Trung tuần tháng 12, Lan Khuê đã tới Đài Loan tham dự Lễ trao giải Thời trang Châu Á, Lan Khuê là khách mời duy nhất đến từ Việt Nam tại sự kiện này.[24]

Lan Khuê tiếp tục đại diện thương hiệu L'oreal Paris và UFC, năm 2017, Lan Khuê trở thành đại sứ thương hiệu Salonpas tại Việt Nam [25]

2018: Host Siêu mẫu Việt Nam 2018

Ngày 07/01/2018 Lan Khuê tổ chức buổi fan meeting lần thứ hai của mình.[26]

Trong năm 2018, Lan Khuê tiếp tục hành trình tìm kiếm và đào tạo những nhân tố mới cho làng thời trang Việt Nam, cô trở thành Host của cuộc thi Siêu mẫu Việt Nam 2018 [27] đồng thời là giám khảo tuyển sinh chương trình Vẻ đẹp thương hiệu (2018) [28]