Þórey Birgisdóttir útskrifaðist af leikarabraut Listaháskóla Íslands vorið 2018.

Í vetur leikur hún í Láru og Ljónsa, Hvað sem þið viljið, Draumaþjófnum og Sem á Himni í Þjóðleikhúsinu. Áður lék hún í sýningunum: Ég get, Jónsmessunæturdraumi, Kardemommubænum, Kópavogskróniku, Meistaranum og Margarítu, Nashyrningunum, Ronju Ræningjadóttur, Slá í gegn, Shakespeare verður ástfanginn og Vlogginu hér í Þjóðleikhúsinu. Hún sá jafnframt um sviðshreyfingar í Shakespeare verður ástfanginn og Þitt eigið leikrit II.

Áður en hún lauk námi tók hún þátt í Ævintýrum í Latabæ í Þjóðleikhúsinu, Mary Poppins og Galdrakarlinum í Oz í Borgarleikhúsinu. Auk þess hefur hún tekið að sér hlutverk í sjálfstæðu senunni og má þar nefna: Hríma, Karíus og Baktus, Ég býð mig fram, VIVID, Konubörn, Dísa ljósálfur, Kæru vinir, 10 skref blindandi, Vorblótið og svo fór hún með hlutverk í páskaleikriti útvarpsleikhússins Ferðalög eftir Jón Gnarr. Þórey lék í Agnes Joy og í stuttmyndunum Thick Skin og Nýr dagur í Eyjafirði.

Hún hefur einnig komið víða fram sem dansari, bæði á sviði og í sjónvarpi.