Thêm nữa, anh trai Phạm Minh Thế đã tốt nghiệp Trường đại học Kiến trúc Hà Nội, vững vàng lập nghiệp là tấm gương gần gũi để Thái noi theo. Thương mẹ thức khuya, dậy sớm tần tảo buôn bán, gánh vác công việc nội trợ cho chồng, con yên tâm công tác, học tập, Thái càng nỗ lực vươn lên trong học tập. Đi học chuyên cần, chăm chú lắng nghe thầy, cô giáo giảng bài nhằm tiếp thu, nắm vững kiến thức cơ bản ngay trên lớp, Thái luôn tự giác, học tập ở nhà nghiêm túc.
Duy trì học tập theo nhóm, chia sẻ điều còn băn khoăn, thắc mắc với thầy giáo, cô giáo, các bạn cùng lớp để tìm một đáp số với nhiều cách giải. Thái tích cóp từ những khoản tiền thưởng, bố, mẹ cho tiêu vặt để mua sách nâng cao kiến thức, tìm đọc thêm các tài liệu liên quan. Thầy, cô giáo ghi nhận Thái không chỉ là học sinh chăm chỉ, say mê, nghiên cứu mà còn rất nghiêm khắc với chính mình trong học tập. Không phụ lòng cha, mẹ, sự dạy dỗ của các thầy giáo, cô giáo, Thái đã đạt nhiều thành tích trong học tập. Em đã đoạt giải khuyến khích, kỳ thi quốc gia giải Toán trên in-tơ-nét năm học lớp 9. Năm học 2014-2015, Thái đoạt giải nhì môn Toán, kỳ thi học sinh giỏi cấp tỉnh và dự thi tìm lời giải trên máy tính Ca-si-ô cầm tay cấp tỉnh, đoạt giải nhì môn Vật lý, giải ba môn Toán học.
Thái bộc bạch, em mơ ước trở thành bác sĩ, định hướng theo đuổi sự nghiệp chăm sóc sức khỏe cho nhân dân. Dù vậy, em phấn đấu học tốt tất cả các môn học, dành thời gian tập luyện bóng bàn, bóng chuyền, cầu lông, tham gia các hoạt động xã hội, rèn luyện kỹ năng sống. Ở trường THPT huyện Như Thanh, Thái được nhiều thầy giáo, cô giáo, bạn bè biết đến bởi sự nhiệt tình, tích cực tham gia các hoạt động tập thể và từng giành giải nhất môn bóng bàn, giải thể thao cấp huyện.
Theo thầy Nguyễn Hữu Vy, Hiệu trưởng Trường THPT Như Thanh: Phạm Minh Thái là một trong những học sinh xuất sắc, học giỏi toàn diện của trường. Kính thầy, yêu bạn, xác định cho mình định hướng phấn đấu gắn liền với hành động thực tiễn, Thái đã giành được những kết quả bước đầu. Tại kỳ thi “hai trong một” vừa qua, Thái đạt 9,75 điểm môn Toán học; 9,75 điểm môn Hóa học; 9,75 điểm môn Sinh học; 9,25 điểm môn Vật lý, đạt tổng điểm cao nhất cụm thi số 24 ở Thanh Hóa, kỳ thi THPT quốc gia năm 2015.
Với 29,25 điểm ba môn xét tuyển đại học, Phạm Minh Thái đỗ đầu vào Học viện Quân y, ngành bác sĩ đa khoa hệ quân sự. Bố Thái chia sẻ: Cho con cơ hội học tập, rèn luyện nhằm hoàn thiện trí tuệ, tâm hồn, thể chất, nhân cách để lập thân, lập nghiệp luôn là tâm nguyện của bậc làm cha, làm mẹ. Xây dựng quân đội chính quy, tinh nhuệ, từng bước hiện đại cùng nền y học dân tộc, tiên tiến là yêu cầu lớn nhưng tôi tin Thái cùng thế hệ trẻ hôm nay sẽ khẳng định rõ nét năng lực, bản lĩnh của mình.