Sau khi đăng quang, Hoa hậu Thùy Dung bắt đầu những hoạt động từ thiện đầu tiên nằm trong kế hoạch của mình.

• Ngày 20 tháng 11, 2008, Hoa hậu đến thăm Hội Bảo trợ phụ nữ và trẻ em nghèo bất hạnh Thành phố Đà Nẵng. Tại đây, hoa hậu đã trao tặng 40 triệu đồng ủng hộ xây dựng Bệnh viện ung thư Đà Nẵng[31].
• Cũng trong ngày này, (ngày nhà giáo Việt Nam) Hoa hậu đã tới thăm trường Trung học cơ sở Nguyễn Du và trường PTTH Quang Trung, những ngôi trường mà cô đã từng học tiểu học và phổ thông. Tại đây, Thùy Dung gửi tặng Quỹ học sinh nghèo hiếu học của mỗi trường số tiền 5 triệu đồng.[32]
• Sau đó, Hoa hậu Thùy Dung có chuyến hành trình tới các địa điểm: Trung tâm xã hội Thành phố Hội An, Nhà dưỡng lão Hội chữ thập đỏ Hội An, Trung tâm bảo trợ trẻ em đường phố ven biển Duy Xuyên, Trung tâm nồi cháo tình thương giúp đỡ bệnh nhân nghèo ở bệnh viện Hội An. Tại mỗi nơi, cô đã thăm, giao lưu và trao khoảng 60 triệu đồng phần tiền và quà cho trẻ mồ côi, người già neo đơn và người nghèo.[33]
• Năm 2009, Sau khi vượt qua kỳ thi tốt nghiệp, Hoa hậu Thùy Dung đã chuyển vào Thành phố Hồ Chí Minh sinh sống để thuận lợi cho việc học tập tại Đại học RMIT, phát triển sự nghiệp đồng thời tham gia các hoạt động xã hội của mình.
• Trong năm 2009, 2010 và 2011, Hoa hậu Thùy Dung đã tham gia tích cực vào các hoạt động từ thiện. Cô đã có nhiều chương trình thăm hỏi, giao lưu và tặng quà các cho trẻ em có hoàn cảnh khó khăn, người nghèo và đồng bào gặp thiên tai tại nhiều địa điểm như: Khoa Nhi - bệnh viện Ung Bướu Thành phố Hồ Chí Minh, Trung tâm trẻ em khuyết tật, mồ côi quận 12 - Thành phố Hồ Chí Minh, trường trẻ em khuyết tật Thiên Phước, huyện Củ Chi - Thành phố Hồ Chí Minh, bán đấu giá tranh ủng hộ nạn nhân lũ lụt trong chương trình từ thiện "Thương về miền Trung", tổ chức chương trình "Trung thu nhân ái" cho trẻ em khuyết tật, tổ chức chương trình "Vầng trăng yêu thương" cho trẻ em Trà Vinh, thăm hỏi, chia sẻ và trao quà cho đồng bào bão lụt Miền Trung, là Đại sứ thiện chí của tổ chức "Hiểu về trái tim" nhằm gây quỹ từ thiện giúp đỡ kinh phí phẫu thuật cho trẻ em bị bệnh tim, tham gia vận động kinh phí xây dựng và trao tặng 50 căn nhà tình thương cho đồng bào vùng lũ tại Quảng Bình, Hà Tĩnh và các tỉnh thuộc khu vực miền Tây; trở thành đại sứ tiếng nói cho cộng đồng những người thuộc giới tính thứ ba (người đồng tính) tại Việt Nam...[34][35][36][37]

Hoa hậu Việt Nam Thùy Dung cũng góp sức tham gia quảng bá cho nhiều sự kiện văn hóa - xã hội quan trọng của quốc gia như: Tuần lễ văn hóa Việt Nam - Italy, Tuần lễ văn hoá Việt Nam - Ukrine, Khai trường đường bay trực tiếp Việt Nam - Anh, Lễ hội pháo hoa quốc tế tổ chức tại Đà Nẵng, Cầu truyền hình bầu chọn Vịnh Hạ Long - Quảng Ninh, Festival Huế 2012, Lễ hội Carnaval Hạ Long 2013...

Hoa hậu Thùy Dung cũng từng được Ban tổ chức Hoa hậu Việt Nam 2012 mời góp mặt trong thành phần giám khảo lựa chọn thí sinh Hoa hậu Việt Nam khu vực phía Nam.