Bạch Ngọc Thùy Dương sinh năm 2003 tại xã Phước Lâm, huyện Cần Giuộc, tỉnh Long An, trong một gia đình nông dân có hai anh em. Lúc nhỏ, Thùy Dương được anh trai hướng dẫn làm quen với cờ vua và tỏ ra thích thú với môn thể thao trí tuệ này. Đến lúc học lớp 2 Trường Tiểu học Long Trạch (Cần Đước, Long An), cô bé bắt đầu luyện tập cờ vua với HLV Bùi Công Đồng. Năm sau, trong lần ra quân đầu tiên ở giải trẻ toàn quốc, Thùy Dương đã đoạt Huy chương Vàng nhóm tuổi U9. Những năm sau, Thùy Dương tiếp tục vô địch các nhóm tuổi U11, U15 trẻ quốc gia. Đặc biệt, năm 2014, với chiếc Huy chương Vàng U12 tại giải vô địch cờ vua các nhóm tuổi Đông Nam Á mở rộng ở Macau, Thùy Dương được Liên đoàn Cờ vua thế giới phong danh hiệu Kiện tướng FIDE – lúc đó em mới 11 tuổi.

Năm 2016, Thùy Dương bắt đầu theo học với HLV Đào Thiên Hải. Theo Thùy Dương, đây là điều may mắn khi được học với một người thầy từng là một kỳ thủ nổi tiếng. Thời gian đầu, mỗi sáng thứ Bảy, Chủ nhật, Thùy Dương lại khăn gói ngồi sau xe để ba hoặc mẹ chạy quãng đường dài hơn 1 giờ đồng hồ từ nhà ở Phước Lâm, Cần Giuộc, Long An đến nhà thầy tại Quận 1, TPHCM. Về sau, em được thầy dạy cùng với kỳ thủ Nguyễn Anh Khôi tại quận Tân Bình. Thùy Dương chia sẻ: “Mỗi buổi học dài 3 tiếng. Không chỉ học về các chiến thuật mà em còn được học ở thầy những kinh nghiệm thi đấu với nhiều đối thủ, hoàn thiện thêm những kỹ năng khai cuộc, đưa ra được nhiều chiến lược ở trung cuộc và chơi khá hơn ở tàn cuộc”.

Thùy Dương từng giành 2 Huy chương Vàng giải trẻ Đông Á (Mông Cổ, 2017), 6 Huy chương Vàng cá nhân và đồng đội Giải trẻ toàn quốc 2017 (Lâm Đồng), Huy chương Vàng cá nhân và Huy chương Vàng đồng đội giải cờ vua đồng đội toàn quốc 2017 (TPHCM). Và hồi tháng 4/201, tại giải trẻ châu Á ở Chiang Mai (Thái Lan), Thùy Dương đã xuất sắc đoạt 2 Huy chương Vàng cá nhân cờ tiêu chuẩn và cờ nhanh nhóm tuổi U16 cùng 1 Huy chương Vàng, 2 Huy chương Bạc đồng đội. Gần nhất, nữ sinh trường THPT Bình Chánh đã vô địch giải cờ vua U18 thế giới tại Tây Ban Nha.