Gia đình có truyền thống giáo dục
Phan Thị Hà Dương sinh ra trong một gia đình tri thức. Bố cô là Giáo sư Phan Đình Diệu, người có công lớn trong việc đào tạo và phát triển ngành tin học Việt Nam. Ông là người có kiến thức uyên thâm trong nhiều lĩnh vực như Toán học kiến thiết, logic toán, lý thuyết thuật toán, tự động hóa và ngôn ngữ hình thức, lý thuyết mật mã và an toàn thông tin.
Không những thế, cậu của Phan Thị Hà Dương chính là Nhà giáo nổi tiếng Văn Như Cương. Ông là người có đóng góp lớn cho ngành giáo dục Việt Nam, là người thành lập và giữ chức Hiệu trưởng trường phổ thông dân lập đầu tiên của Việt Nam - THPT Lương Thế Vinh, Hà Nội.
Với truyền thống giáo dục của gia đình, Phan Thị Hà Dương sớm thể hiện tài năng. Cô theo học tại trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam - trường chuyên hàng đầu của Việt Nam. Năm 1990, cô là thành viên nữ duy nhất của Việt Nam thi Olympic Toán quốc tế lần thứ 21 tại Bắc Kinh (Trung Quốc) và đoạt Huy chương Đồng.
Sau giải thưởng này, cô theo học Khoa Toán - Cơ - Tin, ĐH Tổng hợp (cũ) Hà Nội, nay là trường ĐH Khoa học Tự nhiên, ĐH Quốc gia Hà Nội. Khi đang là sinh viên năm 3, Hà Dương nhận được học bổng của Chính phủ Pháp và được xét đặc cách vào học tiếp năm thứ 4 tại ĐH Paris 6.
26 tuổi trở thành Phó Giáo sư
Năm 1995, Phan Thị Hà Dương tốt nghiệp cao học. Thời điểm đó, thầy giáo hướng dẫn của cô là Giáo sư Christian Peskine - Trưởng Viện Toán của ĐH Paris 6 và Paris 7 đã chủ động đề nghị cô tiếp tục nghiên cứu. Tuy nhiên, Hà Dương chọn ngã rẽ khác.
Năm 1999, cô bảo vệ thành công luận văn Tiến sĩ, được Hội đồng chấm luận án Đại học Paris 7 xếp vào loại rất xuất sắc. Cùng năm đó, Hà Dương cũng vượt qua 100 ứng viên để trúng tuyển vị trí Phó Giáo sư tại Khoa Tin học, ĐH Paris 7 khi cô 27 tuổi.
Sau 12 năm ở Pháp, tháng 8/2005, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Phan Thị Hà Dương quyết định quay về Việt Nam và nhận công tác tại Phòng Cơ sở Toán học của Tin học, Viện Toán học.
Năm 2019, cô lọt danh sách 50 phụ nữ ảnh hưởng nhất Việt Nam 2019 của tạp chí Forbes Việt Nam.