Hoạt động từ 1/3/2013, Phạm Hoàng Duy biết đến đầu tiên ở vị trí một nhạc sĩ trẻ sáng tác khá nhiều bài hit cho những ca sĩ khác như: Vì (Đào Bá Lộc), Em Sẽ Hạnh Phúc (Noo Phước Thịnh), Vì Anh (Hương Tràm), Bây Giờ Em Hiểu (Bảo Anh), Từ Nay Về Sau (Trịnh Thăng Bình), Lắng Nghe Tim Em (Đông Nhi).
Tháng 8/2014, Phạm Hoàng Duy chính thức lấn sân sang ca hát khi anh hợp tác cùng Trịnh Thăng Bình để cho ra mắt single online đầu tay mang tên "Em Đã Quên Anh?"