Thu Trang được nhiều người biết đến từ khi đảm nhận vai Cúc, một trong bốn nữ chính của phim truyền hình Những cô gái trong thành phố. Từ những tập đầu tiên, nhân vật này đã gây chú ý bởi vẻ hiền hậu, dịu dàng và cách hành xử khéo léo. Cô cũng chính là người dung hòa 3 cô gái còn lại bao gồm Lan (Kim Oanh), Trúc (Mai Anh) và Mai (Lương Thanh). Là chị cả trong phòng trọ nên nhân vật của Thu Trang thường được khán giả gọi bằng biệt danh "chị Cúc".
Trong phim, Cúc sinh ra và lớn lên ở một miền quê trung du nghèo khó. Sau một lần bị lừa dối tình cảm, Cúc trở thành mẹ đơn thân và khép mình trước mọi lời tán tỉnh của những người đàn ông xung quanh. Cúc đi làm công nhân may ở thành phố, ăn dè hà tiện để có tiền gửi về nuôi con gái. Vẻ ngoài xinh đẹp, đoan trang từng khiến Cúc rơi vào tầm chú ý của gã quản đốc "yêu râu xanh", khiến cô suýt bị cưỡng hiếp. Sau khi những kẻ xấu trong xưởng may bị loại bỏ, Cúc được cất nhắc lên trưởng chuyền nhưng cuộc sống của cô vẫn vô cùng khó khăn vì nỗi lo cơm áo gạo tiền. Dù được người thân và bạn bè ra sức động viên đi bước nữa để có người gánh vác cùng, Cúc vẫn kiên quyết từ chối mọi sự giúp đỡ.
Nhân vật Cúc có tạo hình quê mùa nhưng nhiều khán giả của Những cô gái trong thành phố vẫn dành lời khen cho nhan sắc của diễn viên Thu Trang. Tuy nhiên, khi những bức hình Thu Trang sành điệu trong đời thường được các trang mạng đăng tải, nhiều người lại nhận xét cô quá khác Cúc. Không những thế, nhiều khán giả còn cho rằng Thu Trang "đập mặt đi làm lại" khi sửa mũi, độn cằm, tiêm môi, gọt hàm, cắt mí...
Chia sẻ với Ngoisao.net, Thu Trang cho biết đã đọc rất nhiều bình luận về ngoại hình của mình trên mạng xã hội. Nữ diễn viên thấy mọi sự quan tâm của khán giả đều đáng yêu dù thực chất, cô không chỉnh sửa toàn bộ gương mặt như mọi người nhận xét. Thu Trang cho biết cô chỉ nâng mũi và sửa 4 chiếc răng cửa. Tất cả những phần còn lại trên gương mặt cô đều chưa hề có sự can thiệp. "Tôi không độn cằm, cắt mí, tiêm môi, gọt hàm... Chẳng hiểu sao mọi người cứ bảo môi tôi tiêm thì mới đẹp thế còn cằm thì nhọn hoắt. Bây giờ công nghệ chỉnh ảnh phát triển lắm, có ai dùng camera thường để chụp ảnh nữa đâu nên tôi trong ảnh làm sao mà không xinh cho được", Thu Trang vừa cười vừa nói. Nữ diễn viên tự tin rằng bất kỳ ai gặp mình ở ngoài đời cũng có thể nhận ra cô không hề bơm môi, độn cằm...
Nữ diễn viên cũng thừa nhận mình ở ngoài đời không có nhiều điểm tương đồng với vẻ quê mùa của Cúc ở trong phim. Nếu như Thu Trang rất chỉn chu vẻ bề ngoài, từ cách kết hợp trang phục với phụ kiện hay trang điểm, làm tóc thì Cúc lại quá giản dị. Khi được giao kịch bản, Thu Trang từng thấy "có gì đó cứ sai sai". Ngày đầu tiên họp đoàn làm phim Những cô gái trong thành phố, chuyên gia trang điểm Thái Phạm từng nhìn Thu Trang và hét lên với đạo diễn: "Anh giao cho con bé này làm Cúc á, làm sao mà hợp được?". NSƯT Vũ Trường Khoa lúc ấy chỉ nói: "Tao không quan tâm. Tao thích đôi mắt của nó. Mày muốn làm gì thì làm". Sau đó, Thu Trang được "hô biến" thành Cúc bằng cách lột bỏ hết phấn son, nhuộm tóc đen, tẩy sơn móng tay, tháo kích mí....
Trong suốt thời gian quay phim này, Thu Trang không được phép trang điểm, chỉ mặc vài bộ quần áo quê mùa chứ không được thay đổi nhiều. Vì sợ lên hình quá xấu, Thu Trang và 3 diễn viên còn lại từng có lần lén lút thoa chút son đỏ lên môi nhưng đã bị chuyên gia trang điểm phát hiện và cấm tiệt. Bị sụp mí vì mất ngủ triền miên khiến hai mắt trở nên thiếu cân đối, cô cũng không được phép dùng kích mí. Tuy hình ảnh của mình trên phim chẳng long lanh, tươi trẻ như ở đời thường nhưng Thu Trang vẫn rất hài lòng và cảm thấy khâm phục vì khả năng tạo hình quê mùa của êkíp.
Những cô gái trong thành phố là bộ phim truyền hình đầu tiên của Thu Trang. Để dành hết tâm huyết cho vai Cúc, cô nghỉ ở Nhà hát Tuổi Trẻ một thời gian và thường phải thức dậy lúc 6h sáng và trở về nhà lúc 12h đêm mỗi ngày. Suốt một tháng đầu, Thu Trang cảm thấy quá tải và không thể chịu được guồng quay khủng khiếp của công việc làm phim. Trạng thái uể oải, mệt mỏi kéo dài khiến cô chỉ muốn về nhà. Đến khi biết cần chuẩn bị đồ ăn, đồ uống mang theo để bồi bổ lúc tạm nghỉ, cô mới cải thiện được tình trạng tụt huyết áp liên tục ở đoàn làm phim.
Nhờ vai Cúc, Thu Trang giờ được nhiều người nhận ra khi ra đường. Trong một lần đi diễn ở Sơn La, cô từng được 200 người vây kín và phải nhờ đến sự giúp đỡ của 5 anh công an mới có thể thoát khỏi vòng vây. Ai nhìn thấy cô ở ngoài đời ban đầu cũng ngờ ngợ rồi thốt lên "Ơ chị Cúc này". Bản thân Thu Trang cũng rất bất ngờ với hiệu ứng mà bộ phim và vai diễn của mình có được.
Thu Trang sinh năm 1990, từng học Cao đẳng Nghệ thuật Hà Nội. Trước khi bén duyên với phim truyền hình, cô đã có 10 năm làm diễn viên sân khấu tại Nhà hát Tuổi Trẻ. Cô từng kết hôn và hiện là mẹ đơn thân của một cậu con trai 5 tuổi.