Tối 3/10/2015, tại sân khấu Crown Center tại Diamond Bay City Nha Trang Khánh Hòa, Phạm Hương đã xuất sắc đăng quang ngôi vị cao nhất cuộc thi Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015 với danh hiệu Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015. Hoa hậu Phạm Hương được nhận định là một trong những Hoa hậu hiếm hoi nhận được sự ủng hộ và yêu mến của khán giả khắp nơi. Dấu ấn thành công của Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015 đã mang hình ảnh Hoa hậu Phạm Hương chiếm lĩnh sự yêu mến của các khán giả quốc tế khi cô được giữ đặc quyền đại diện Việt Nam tham gia cuộc thi Miss Universe được tổ chức cùng năm tại Las Vegas (Mỹ). Phong thái tự tin, thần thái tỏa sáng của Hoa hậu Phạm Hương tại cuộc thi đã chinh phục khán giả và cô được đánh giá là đại diện xuất sắc nhất của Việt Nam tại Miss Universe.
Trở về sau cuộc thi Miss Universe 2015, Hoa hậu Phạm Hương hoạt động tích cực trong các dự án cộng đồng xã hội cùng tổ chức Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam, bên cạnh những công việc nghề nghiệp, cô dành phần lớn thời gian trong 2 năm nhiệm kỳ của mình với các hoạt động mang tính chất cộng đồng xã hội.
Cô chia sẻ: “Trở thành Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam 2015 là khoảnh khắc mà tôi không bao giờ quên trong ký ức thanh xuân của mình. Khi đội vương miện danh giá của Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam, tôi đã nhận thấy hào quang đâu phải đến từ chiếc vương miện, đó là ánh sáng tự thân khi mình ý thức được trách nhiệm và sứ mệnh để xứng đáng với danh hiệu nhiều người mơ ước”.
Chia sẻ trong hai năm đương nhiệm của mình, Hoa hậu Phạm Hương bày tỏ: “Trong hai năm qua, bên cạnh những thăng trầm của cuộc sống, tôi đã sống hạnh phúc và cống hiến hết mình trong sự yêu mến của khán giả, tôi đã được đặt chân đến nhiều nơi, giúp đỡ được nhiều người kém may mắn và cầm nắm được nhiều cơ hội quý giá của bản thân, thông qua những hoạt động xã hội của Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam, tôi đã dùng tiếng nói kêu gọi mọi người thực hiện các hoạt động vì cộng đồng. Sau mỗi chuyến đi, tôi thấy vui và ấm lòng hơn, khi kết thúc nhiệm kỳ, tôi vẫn sẽ tiếp tục cống hiến nhiều hơn nữa cho cộng đồng vì còn rất nhiều người kém may mắn đang chờ đợi sự chung tay giúp sức của xã hội, tôi tự tin và tự hào mình đã trở thành một người có khả năng truyền cảm hứng tích cực đến những người xung quanh, điều đó làm tôi thấy thật sự hạnh phúc và hãnh diện…”.
Trong trang phục của nhà thiết kế Đỗ Long, Hoa hậu Phạm Hương thể hiện sự quyền lực, thần thái tự tin và vẻ đẹp sắc sảo của một đương kim Hoa hậu Hoàn vũ Việt Nam. Đây cũng là thông điệp mà cô muốn nhắn nhủ tới tân hoa hậu tương lai: Một Hoa hậu phải có cả sắc lẫn vẻ đẹp tâm hồn, phải có trách nhiệm với danh hiệu mình đã nắm giữ, vì đó chính là nguồn năng lực tích cực cần được lan tỏa đến những người xung quanh để cuộc sống và con người trở nên tốt đẹp hơn và ý nghĩa hơn.
