Tuğba Özay, 1987 yılında İstanbul Yelken Kulübü'nde dalış ve yelken kurslarına katıldı. Daha sonra Galatasaray Spor Kulübü'nde 10 sene profesyonel olarak yüzücülük yaptı. Fenerbahçe klübü tarafından keşfedilip voleybola geçiş yaparak 5 yıl profesyonel voleybol oynayan Özay, motosiklete de ilgi duymaktadır.
Mankenliğe 1994 yılında bir Vakko defilesi ile başlayan ve 1995 senesinde düzenlenen, Miss Model of Turkey yarışmasında birinci, Miss Model of the World yarışmasında da ikinci seçilen Özay, yarışmada en iyi vücutlu model ödülüne de layık görüldü. 1996 yılında Paris'e giderek yaklaşık 7 ay kariyerine orada devam etti. Aynı yıl Avrupa'da Yılın Modeli seçildi. Türkiye’ye döndükten sonra Müjde Parizien çoraplarıyla anlaşma imzalayarak 3 yıl Parizien bacak kızı oldu.
İlk Tv dizisi deneyimini, 1994 yılında bir yüzme antrenörünü canlandırdığı "Sonradan Görmeler" dizisiyle yaşayan Tuğba Özay, daha sonra 1997 yılında Mahsun Kırmızıgül ile "Hemşerim" dizisinde başrolü paylaştı. Aynı sene Alişan'ın başrol'de oynadığı "Aynalı Tahir" dizisinde yardımcı rolde oynayan Özay, ''Sensiz İki Gün'' dizisinde de rol aldı. 1998'de TGRT'de oto magazin programı sunan Özay, 1999 senesinde "Çiçek Taksi" dizisinde rol almasının yanı sıra, 2000’de "Zehirli Çiçek", 2001'de de "Yapayalnız", ve "Bizim Otel" gibi TV dizilerinde de çeşitli roller üstlendi. Hamdi Alkan'ın ''Reyting Hamdi'' adlı programda da çeşitli skeçlerde oynayan Tuğba Özay’ın, Mehmet Ali Erbil ile birlikte sunduğu Çarkıfelek, kariyerinde bir dönüm noktası oldu.
2001 yılında, Kuzey Kıbrıs Türk Cumhuriyeti'nde en iyi model seçilen Tuğba Özay, Ferhan Şensoy'un yazıp yönettiği, "Dün Gece Ormanda Çok Komik Birşey Oldu" oyunu ile tiyatro sahnelerine de adım atarak kariyerine yeni bir alan ekledi. Ardından Abdullah Şahin tiyatrosunda adını kendisinin koyduğu ''Tanıştırayım Burası Türkiye'' adlı oyunda hem oyunculuğu hem de canlı performans sergileyerek söylediği şarkılarla izleyicinin beğenisini kazandı.
Tuğba Özay, "Dekolte" ve "Melekler Evi" adlı müzik eğlence programları sunuculuklarının yanı sıra, Fısıltı Dergisi, Zeyn Ayakkabı, Jandarma Güçlendirme Vakfı, Sabah Gazetesi, Star Live Dergisi, Schlafgut, Burda Dergisi reklam filmelerinde rol aldı. Ayrıca, 1994’te Nuray Hafiftaş ve Ufuk Bigay’ın, 1995’te Alihan ve Gökhan Güney’in 1997’de Mahsun Kırmızıgül’ün 1998’de Ferhat Güzel’in kliplerinde rol alan Tuğba Özay, ayrıca şarkıcı Yaşar, Selami Şahin, Arto ve Demet Akalın'ın kliplerinde de oynadı.
Tuğba Özay, 2003 yılında Türkiye’de bir ilki gerçekleştirerek ''Tuğba Özay'la Fitness'' adlı ilk Türk yapımı Aerobik VCD ve DVD’sini yaptı.
Kısa bir süre sonra yine bir ilke imza atarak kariyerindeki 10 yıl anısına Best of Tuğba Özay katalogunu hayata geçirdi. 1 sınıf kalitedeki bu çalışması alanında ilk ve tektir. Katalogdan elde edilen gelir ile Tuğba Özay, Ankara Çubuk’da hortum felaketinde yıkılan köy okulunu yeniden yaptırdı ve dönemin Milli Eğitim Bakanı Hüseyin Çelik’ten ödül alarak onurlandırıldı.
2008 yılında kariyerinin zirvesinde olduğu bir dönemde başından talihsiz bir olay geçti. 5.5 ayının Paşakapısı Kadın ve Çocuk Tutukevi’de geçmesine neden oldu. Özgürlüğüne kavuştuktan sonra Doğan Kitap’la anlaşarak tuttuğu günlükleri ''Bedel' adlı kitabında romanlaştırdı.
Tuğba Özay, 12 Mayıs 2009 tarihinde İtalya'nın Milano kentinde görkemli bir düğünle İtalyan İş Adamı Ludovic Fattizzo ile evlendi.
27 Haziran 2009 da Monaco'da Prens Albert'in ev sahipliği yaptığı gecede ünlü modacı Terrence Bray'ın Unicef ve Kanser hastaları yararına düzenlenen defilede baş manken olarak podyuma çıkması basında büyük yankı uyandırdı.
Tuğba Özay, 2012'de İşler Güçler dizisinde Nigar Tan karakterini canlandırdı.
Albümleri
2010 Armoni
2011 Üç Nokta
Filmografisi
2012 İşler Güçler - Nigar Tan
2012 Dartonlar ve Laz Kit
2010 İblis : Cadı Kanı
2010 Karabulut
2009 Saddam’ın Askerleri: Kara Güneş
2007 Dövme
2006 Karanlıkta
2002 Reyting Hamdi
2002 Paşalı
2001 Yapayalnız
2001 Bizim Otel - Natalia
2000 Zehirli Çiçek - Ayşin
1998 Aynalı Tahir - Sevda
1997 Hemşerim
1995 Çiçek Taksi - Selma Güneş