Cao Thùy Dương được biết đến từ khi đại diện Việt Nam tham dự Miss International 2008 và đoạt giải 'Hoa hậu được yêu thích nhất'. Sau cuộc thi, Cao Thùy Dương chủ yếu đóng phim, thỉnh thoảng trình diễn thời trang. Khi đang ở đỉnh cao sự nghiệp, Cao Thuỳ Dương đột ngột mất hút khỏi showbiz từ cuối năm 2014, để lại sự khó hiểu trong lòng đồng nghiệp và người hâm mộ.