Từ thời sinh viên, Thuý đã nổi danh khi đại diện trường tham gia nhiều cuộc thi nhan sắc. Cô gái Quảng Trị sở hữu hàng loạt danh hiệu như Miss thân thiện cuộc thi Duyên dáng sinh viên thế kỷ 21 năm 2009, Miss Áo dài trong cuộc thi Người đẹp Hoa anh đào 2010..., Diệu Thúy cũng là gương mặt mẫu quảng cáo cho nhiều mặt hàng tiêu dùng quen thuộc của Việt Nam.

Tuy nhiên vào đúng thời điểm sự nghiệp đang lên cao, nữ diễn viên quyết định rời xa môi trường showbiz, đầu quân vào một hãng hàng không Mỹ và theo học khóa đào tạo phi công. Diệu Thúy là nữ diễn viên đầu tiên của Việt Nam trở thành phi công.

Hãng hàng không thương mại tại Mỹ là nơi Diệu Thúy gặp vị hôn phu của mình. Anh là một doanh nhân người Pháp tên Aubry Antoine.

Sau một thời gian tìm hiểu khá lâu, Diệu Thúy nhận lời làm bạn gái vị doanh nhân này và cùng nhau tổ chức tiệc cưới cách đây không lâu tại Quảng Trị - quê nhà của nữ diễn viên.

Chồng Diệu Thúy hơn cô 2 tuổi và từng là kỹ sư sinh hóa công tác tại một bệnh viện ở Paris (Pháp). Hiện, anh chuyển sang lĩnh vực kinh doanh.

"Chồng mình kinh doanh bình thường, không phải đại gia như nhiều lời đồn đoán. Mình và anh ấy đều mạnh mẽ, độc lập về mọi mặt, luôn quyết định và tự chịu trách nhiệm mọi vấn đề của bản thân" Diệu Thúy cho biết.

Sau 3 năm yêu nhau và gần một năm chính thức nên vợ chồng, Diệu Thúy khẳng định hôn nhân của cô 'không bình thường'.

"Tình yêu của chúng mình không ghen tuông, không hối thúc, không áp lực. Hai vợ chồng tôn trọng hoàn cảnh công việc của nhau. Vợ chồng mình cũng độc lập hoàn toàn về kinh tế", cô kể.

Diệu Thúy và Aubry từng ký cam kết nếu sống chung và có con, họ sẽ là hai người bạn yêu nhau, cùng nhau chia sẻ công việc gia đình, cùng nhau đóng góp gây dựng tài sản chung.