Nguyễn Cao Kỳ Duyênlà thí sinh đầu tiên tiến thẳng vào Top 16 chung cuộc. Kết quả được xác nhận sau khi người đẹp quê Nam Định giành chiến thắng ở hạng mục Miss Popular Vote - Người đẹp được yêu thích nhất. Cô dẫn đầu lượt bình chọn với tổng số phiếu đạt 335.330, chênh lệch khá nhiều so với vị trí thứ 2 và 3 ( 61.170 và 60.110 phiếu bầu). Ngoài giải thưởng Top 15 +1, Kỳ Duyên còn gặt hái thành tích (Top 5) ở ba hạng mục trình diễn swimsuit, dạ hội và trang phục dân phục.  

Trong đêm chung kết Miss Universe Vietnam 2024, Hoa hậu Kỳ Duyên dẫn đầu vòng tuyển chọn Top 16 với số điểm 86. Ở vòng loại tiếp theo, Kỳ Duyên được ghi nhận thành tích 84.6 điểm (phần thi dạ hội), 88.8 (phần thi áo dài).