Phương Uyên được biết đến với tư cách là ca sỹ và sáng tác chính trong nhóm nhạc Rock "3 Con Mèo" nổi tiếng từ thập niên 90 (bao gồm 3 chị em ruột: Phương Uyên, Tú Diệp, Ngọc Diệp). Sau khi nhóm tan rã vì các thành viên lập gia đình, Phương Uyên chú tâm vào sáng tác. Có rất nhiều ca khúc của Phương Uyên gắn với Sài Gòn, tình cảm gia đình, quê hương đất nước: Tôi yêu, Sài Gòn mãi trong tim ta, Sài Gòn cô tiên năm 2000, Mẹ yêu.... Đa số các ca khúc Phương Uyên sáng tác đều mang nặng tình cảm về gia đình mình, như:Gia đình tôi, Em tôi, Con cầu xin, Mẹ yêu… Hiện tại, Phương Uyên điều hành Công ty 3 con mèo production với các chức năng liên quan đến lĩnh vực công nghiệp âm nhạc như phòng thu, tổ chức chương trình ca nhạc, sản xuất băng đĩa... và đặc biệt là đào tạo ca sĩ trẻ. Năm 2012, Phương Uyên đảm nhận vị trí giám đốc âm nhạc cuộc thi Giọng Hát do công ty Cát Tiên Sa tổ chức. Thế nhưng đã có một vài sự cố lớn xảy ra, cô tuyên bố rời khỏi chương trình. Năm 2013, gạt bỏ những lùm xùm cũ, cô quay trở về vai trò Giám đốc âm nhạc Giọng Hát Việt mùa thứ 2. Năm 2014, cùng với 3 giám khảo quen thuộc là nghệ sĩ Xuân Bắc, ca sĩ Thanh Lam và giảng viên âm nhạc Đặng Châu Anh, Phương Uyên đảm nhận vị trí "ghế nóng" thứ 4 của gameshow Đồ Rê Mí 2014 - một sân chơi quen thuộc của các em nhỏ trong độ tuổi từ 4 – 8 vào mỗi dịp hè. Hình ảnh của Phương Uyên là một cô gái cực kỳ cá tính. Cô sở hữu một lượng fan không nhỏ nhờ vào sự thẳng thắn, sống chân thật và đặc biệt là tài năng được thể hiện qua những ca khúc xuyên suốt các thập kỷ qua.