Mỹ Duyên là chị cả trong gia đình có 3 chị em. Bố làm nghề tự do, mẹ là nhân viên trạm y tế xã Thạch Tân, Thạch Hà , Hà Tĩnh. Gia đình Duyên sống tại vùng nông thôn, ngoại thành thành phố Hà Tĩnh. Tiểu học và THCS Duyên đều học trường làng. Những năm học tại trường THCS Tân Lâm, (huyện Thạch Hà, Hà Tĩnh), Mỹ Duyên luôn đạt thành tích đáng ngưỡng mộ, đặc biệt ở môn ngoại ngữ tiếng Anh và tiếng Pháp.
Năm học 2018-2029, Phạm Thị Mỹ Duyên đỗ vào chuyên Pháp, trường THPT Chuyên Hà Tĩnh. Từ bỏ giấc mơ trở thành nữ sinh của trường chuyên với tốp đầu ở Hà Tĩnh, cô học trò vùng nông thôn Mỹ Duyên lựa chọn vào học tại lớp 10D1, trường THPT Phan Đình Phùng Hà Tĩnh để tiếp tục đam mê chinh phục môn ngoại ngữ mà mình yêu thích - tiếng Anh. Tại đây, cô giáo Trần Thị Thu Hiền, giáo viên bộ môn tiếng Anh là giáo viên giỏi Tỉnh, giáo viên cốt cán bộ môn tiếng Anh của tỉnh Hà Tĩnh trực tiếp dạy môn tiếng Anh tại lớp, đã tiếp thêm động lực và đồng hành cùng em trên bước đường chinh phục môn tiếng Anh ở cấp học THPT.
Tiếng Anh là niềm yêu thích của nữ sinh Phạm Thị Mỹ Duyên Tại ngôi trường THPT Phan Đình Phùng, Mỹ Duyên đã phát huy được niềm đam mê và năng lực của mình trong học tập cũng như hoạt động tập thể. Duyên là thành viên Ban tổ chức CLB Tiếng Anh EC (English Concert). Năm lớp 10 đạt Giải Nhì Học sinh giỏi tỉnh môn tiếng Anh, với điểm phần thi kỹ năng nói đạt tuyệt đối 3/3.
Bên cạnh đó, Duyên còn đạt giải Nhì Hội thi “Là con gái thật tuyệt” với 2 phần thi thuyết phục là hùng biện và năng khiếu ca hát. Tham gia tích cực các hoạt động thiện nguyện tại làng trẻ SOS, tại trung tâm bảo trợ người già neo đơn…
Đặc biệt, Mỹ Duyên hát rất hay những ca khúc đậm chất dân ca xứ Nghệ.
Duyên cho rằng, yếu tố quan trọng nhất để học tốt tiếng Anh hay bất kì một ngôn ngữ nào là sự chăm chỉ. “Có 1 câu nói trong tiếng Anh mà em rất tâm đắc đó chính là: “Hard work pays off”. Muốn học tốt tiếng Anh, hãy thực sự đắm mình vào nó”, Mỹ Duyên nói.
Tham gia Hội thi Olympic tiếng Anh học sinh, sinh viên toàn quốc lần thứ III, Phạm Thị Mỹ Duyên luôn ở top đầu các vòng thi. Tại vòng chung kết xếp hạng toàn quốc Mỹ Duyên xuất sắc đạt giải Nhất bảng học sinh, với 381/400. Hội thi “Olympic tiếng Anh học sinh, sinh viên toàn quốc” lần thứ III do T.Ư Đoàn, T.Ư Hội SVVN phối hợp với Bộ Giáo dục và Đào tạo, Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội tổ chức, với thông điệp Chinh phục IELTS.
Cô Trần Thị Thanh Nga, giáo viên chủ nhiệm lớp 11D1, trường THPT Phan Đình Phùng chia sẻ: “Ngay từ khi nhận chủ nhiệm lớp, tôi đã vô cùng ấn tượng về em Duyên. Với tôi, Duyên thật đặc biệt! Ở em, vừa có tâm hồn ấm áp, vừa có kiến thức sâu rộng trên tất cả các môn học. Cô bé rất đa tài, em hát hay, nhảy đẹp, làm MC giỏi. Tôi thường nói với em: “Em là một cô bé tràn đầy nội lực. Cô có cảm giác trong em luôn chất chứa một nguồn năng lượng tích cực, chỉ cần chất xúc tác thôi, tất cả sẽ bung nở".
