Với niềm đam mê ca hát từ nhỏ, Phạm Anh Duy được biết tới là một chàng trai với chất giọng lạ và âm vực rộng. Năm 2013, Anh Duy đoạt giải Quán quân của cuộc thi Thăng Long Idol – do trường Đại học Thăng Long tổ chức. Năm 2015, Phạm Anh Duy ngày càng khẳng định được khả năng của mình khi tham gia chương trình Giọng hát Việt 2015. Trong đội hình của HLV Thu Phương, Phạm Anh Duy lọt vào đến đêm liveshow 5, kịp để lại ấn tượng nhất định khi đã thể hiện thành công nhiều ca khúc như: Đường về, Giọt buồn để lại, Ừ thì, v.v... Sau thời điểm này, Phạm Anh Duy ra mắt single “Phố thị” và để lại rất nhiều ấn tượng với sáng tác này của Tăng Nhật Tuệ.

Tháng 12.2016, Phạm Anh Duy giành giải Quán quân của chương trình Khởi đầu ước mơ và bắt đầu hành trình trở thành ca sĩ chuyên nghiệp. Năm 2017, single – MV “Đón bình minh” được sản xuất và thành công, trở thành bài hit lớn nhất cho đến thời điểm này của Phạm Anh Duy. Ca khúc này của nhạc sĩ Khắc Hưng đã đưa Duy đến với đông đảo công chúng, đặc biệt là khán giả trẻ, học sinh – sinh viên.

Bắt đầu từ năm 2018, Phạm Anh Duy chính thức gia nhập thị trường âm nhạc Thành phố Hồ Chí Minh, trở thành ca sĩ độc quyền của SPE. Và sản phẩm âm nhạc Music in the car đầu tiên của SPE được sản xuất chính là album riêng đầu tiên của Phạm Anh Duy, mang tên Nữ Thần – Divas.