Sau khi đăng quang cuộc thi Hoa hậu Việt Nam 2006, Mai Phương Thúy nhận lời tham gia đóng nhân vật chính trong bộ phim dài tập "Âm tính". Bộ phim kể về cuộc đời của một cô hoa hậu gian truân, bất hạnh, cuối cùng chết trong cô đơn với căn bệnh HIV/AIDS Lâm Uyển Nhi.
Chỉ mới bước vào sự nghiệp điện ảnh nhưng với sự đầu tư kỹ lưỡng và làm việc nghiêm túc, Mai Phương Thúy đã gặt hái được những thành công nhất định trong bộ phim đầu tay của mình.
"Âm tính" kể về cuộc đời đầy sóng gió của một hoa hậu có thật ngoài đời bị nhiễm HIV được tác giả Nguyễn Quang Lập hư cấu thêm thành câu chuyện phim dài 20 tập. Một cô gái trẻ sớm trở thành hoa hậu nhưng cũng sớm bị dính vào cạm bẫy của đồng tiền và danh vọng. Bị hất ra đường, hoa hậu trẻ trở thành gái bao, rồi thành cave lúc nào không biết. Ý định giải nghệ đến với cô khi cô gặp một chàng trai yêu mình, thế nhưng cũng là lúc cô biết mình bị HIV. Đứa con trong bụng, kết quả tình yêu với chàng trai cô yêu hay với hàng trăm gã đàn ông coi cô như một món đồ chơi, có may mắn thoát khỏi lưỡi hái tử thần với căn bệnh thế kỷ?
Có người lo ngại nội dung bộ phim sẽ ảnh hưởng đến hình tượng mà Thúy đang xây dựng. Nhưng Thúy nói: “Em tham gia bộ phim này vừa là thử sức mình, vừa là vì kịch bản có rất nhiều tính nhân ái”.
"Thúy không ngại mất đi hình tượng của một hoa hậu, dám hy sinh cho nghệ thuật. Niềm đam mê và những cảm xúc thể hiện một cách chân thật của Thúy đã thuyết phục được tôi" - đạo diễn Phương Điền tỏ ra ngạc nhiên về khả năng diễn xuất của Hoa hậu VN 2006.
“Âm tính” là bộ phim có vẻ như được "đo ni đóng giày" cho Thúy khi cô đảm nhận vai Hoa hậu Lâm Uyển Nhi. Thế nhưng cũng phải ghi nhận sự dũng cảm và hết lòng cho vai diễn của Thúy. Cô dám từ bỏ hình ảnh trong sạch của một hoa hậu mà bấy lâu cô đã xây đắp để vào vai một cô Hoa hậu nghiện heroin, bị nhiễm HIV. Tuy nhiên, mặc dù được đạo diễn đánh giá tốt, nhưng vai diễn của Mai Phương Thúy cũng chỉ dừng ở mức độ xem được. Nó không để lại nhiều ấn tượng đối với công chúng.
Bộ phim truyền hình với sự tham gia của Hoa hậu Việt Nam 2006 Mai Phương Thúy là một trong ba tác phẩm đoạt giải vàng tại Lễ bế mạc Liên hoan Truyền hình toàn quốc 2010. Tuy bộ phim đã đạt được những thành công nhất định nhưng Mai Phương Thúy cũng chia sẻ, "Âm tính" là bộ phim đầu tiên và cũng sẽ là duy nhất của cô vì cô không có đam mê với lĩnh vực này.