Trước năm 2014: Tiểu sử, số đo hình thể, học vấn

Đỗ Mỹ Linh sinh tại Hà Nội. Gia đình cô có quê quán tại Hải Phòng, di cư đến Hà Nội vào thập niên 1950.[4] Đỗ Mỹ Linh có chiều cao 171 cm, nặng 52 kg với số đo ba vòng lần lượt 87-61-94 cm.[5] Cô là sinh viên Đại học Ngoại thương Hà Nội, khoa Quản trị Kinh doanh. Trước khi đăng quang Hoa hậu Việt Nam 2016, Mỹ Linh làm thêm tại cửa hàng thời trang để trang trải thêm cho việc học[6].

Năm 2014 - 2015: Bắt đầu sự nghiệp với các cuộc thi Hoa hậu Việt Nam 2014, Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015

Năm 2014, Mỹ Linh đã đăng ký thi Hoa hậu Việt Nam 2014 nhưng rút lui vào phút cuối vì lý do sức khỏe.[7]

Năm 2015, cô tham gia cuộc thi Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015 và dừng chân ở top 15 của cuộc thi.[7]

Năm 2016 - 2018: Thành công với Hoa hậu Việt Nam 2016, Hoa hậu Thế giới 2017

Năm 2016, vào ngày 28 tháng 8, tại vòng chung kết Hoa hậu Việt Nam tổ chức tại Thành phố Hồ Chí Minh, Đỗ Mỹ Linh đã đăng quang Hoa hậu Việt Nam 2016.[5]

Sau khi Đỗ Mỹ Linh đăng quang Hoa hậu Việt Nam năm 2016, cô làm người mẫu và MC cho các chương trình truyền hình, sự kiện lớn và làm gương mặt đại diện cho một số thương hiệu.[8] Cô cũng tham gia các hoạt động thiện nguyện phục vụ cộng đồng – xã hội, giúp đỡ các cá nhân có hoàn cảnh khó khăn.[9]

Tháng 12 năm 2016, Mỹ Linh trở thành khách mời trong Lễ hội đèn lồng tại Việt Nam.[10] Cô còn làm Đại sứ chương trình Tết an bình – Xuân cho em 2016.[11]

Năm 2017, cô đại diện Việt Nam tham dự cuộc thi Hoa hậu Thế giới diễn ra tại Trung Quốc và lọt vào Top 40 chung cuộc. Đỗ Mỹ Linh đã giành chiến thắng phần thi Hoa hậu nhân ái (Beauty with a Purpose) (Đây là lần đầu tiên Việt Nam đoạt giải tại phần thi này trong suốt 16 năm cử thí sinh tham gia. Trước đây đều chưa chiến thắng ở bất cứ giải phụ nào) và lọt vào top những thí sinh xuất sắc nhất của phần thi People's Choice và Multimedia[12].

2019 - nay: Tham gia The Amazing Race Vietnam: Cuộc đua kỳ thú 2019 và MV Hết thương cạn nhớ

Tối 6 tháng 7 năm 2019, The Amazing Race Vietnam: Cuộc đua kỳ thú chính thức trở lại sau 3 năm ngừng phát sóng, quy tụ 10 đội chơi toàn những gương mặt cực hot của làng giải trí như Hoa hậu Kỳ Duyên, Minh Triệu, H’Hen Niê, Lệ Hằng, Quốc Thiên và trong đó có Đỗ Mỹ Linh. Đỗ Mỹ Linh đã cùng Lê Xuân Tiền lập thành đội Xanh dương, kết quả là họ được vào chặng chung kết đoạt giải Quý quân (hạng ba) chung cuộc.

Tối 29 tháng 9 năm 2019, nam ca sĩ Đức Phúc trở lại đường đua Vpop với bài hát Hết thương cạn nhớ. MV của bài hát tái hiện lại tác phẩm văn học Chí Phèo, Mỹ Linh vào vai Thị Nở trong MV.