Sinh ra trong gia đình yêu nước tại huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định, năm 1964 khi vừa tròn 13 tuổi, cô bé Mai bắt đầu tham gia hoạt động trong Đội thiếu niên tiền phong tại Quy Nhơn. Hai năm sau, Mai chính thức gia nhập Đội nữ đặc công hoạt động trong nội thành Quy Nhơn. Từng nhiều lần bị địch bắt, bị thương nặng, nhưng bà Mai cùng đồng đội vẫn quyết chiến đấu, giữ vững niềm tin vào cách mạng và lập được nhiều chiến công vẻ vang.
Nữ đội trưởng Đội đặc công Cao Thị Thanh Mai cho biết, những năm chiến tranh gian khổ, ác liệt, trong điều kiện thuốc men thiếu thốn, bà vừa trực tiếp chiến đấu vừa nghiên cứu các bài thuốc Nam của ông bà truyền dạy, tìm những cây thuốc để chữa trị cho bản thân và các chiến sỹ vượt qua những cơn đau, bạo bệnh. Hòa bình lập lại, với mảnh đạn vẫn còn nằm trong người (được công nhận thương binh hạng 2/4), bà trở về quê hương, lập gia đình, sau đó chuyển đến tỉnh Lâm Đồng làm nghề y.
Đến năm 2004, trong chuyến công tác xuống Ninh Thuận, bà Mai tìm hiểu và phát hiện ở địa phương có nhiều cây thuốc quý hiếm. Do quá mê cây thuốc Nam, bà đã quyết định chuyển hẳn xuống đây sinh sống, mở phòng chẩn trị y học cổ truyền Phước Thiện Đường (thôn Tân Lập, xã Hòa Sơn) chuyên xem mạch, kê toa, bốc thuốc, chữa bệnh và bảo tồn nhiều loại dược liệu quý.
Bắt đầu từ 7 giờ đến 17 giờ hàng ngày, phòng khám của lương y Cao Thị Thanh Mai mở cửa tiếp nhận khám, chữa bệnh cho nhân dân, đặc biệt hỗ trợ khám và cấp thuốc miễn phí cho những người già neo đơn, người nghèo, hội viên cựu chiến binh ốm đau, bệnh tật. Với chuyên môn giỏi cùng sự ân cần, chu đáo trong thăm khám, nhiều ca bệnh nặng đã được bà điều trị khỏi. Bình quân mỗi ngày, phòng khám tiếp nhận khoảng 30 lượt bệnh nhân.
Đến chữa trị, anh Nguyễn Quốc Thi (trú tại thành phố Phan Rang – Tháp Chàm) cho biết: Anh bị bệnh suy thận giai đoạn 4 đã chữa nhiều nơi, tốn kém không ít tiền của nhưng không thuyên giảm. Được người quen giới thiệu, anh đến khám và điều trị tại phòng khám của lương y Cao Thị Thanh Mai. Chỉ mới điều trị hơn nửa tháng, bệnh tình của anh đã thuyên giảm hẳn, người bớt mệt mỏi, ăn uống được nhiều hơn.
Không chỉ khám, chữa bệnh tại phòng khám riêng, cựu chiến binh, lương y Cao Thị Thanh Mai còn tích cực tham gia các phong trào xã hội, thường xuyên đến các chùa trong và ngoài địa bàn tỉnh để khám bệnh miễn phí giúp giảm gánh nặng về chi phí đi lại, chữa bệnh cho người nghèo.
Ngoài ra, cựu chiến binh Cao Thị Thanh Mai còn tích cực tham gia các hoạt động từ thiện, phong trào thi đua do Hội Cựu chiến binh, Hội Đông y, Hội Người cao tuổi địa phương phát động hàng năm như phong trào xây dựng nông thôn mới; hỗ trợ hội viên Hội Cựu chiến binh vay vốn làm ăn; hỗ trợ xây dựng nhà ở cho cựu chiến binh gặp khó khăn về nhà ở; tạo việc làm cho 15 người, trong đó có 6 người là con em cựu chiến binh, cựu quân nhân tại địa phương với thu nhập bình quân từ 5 - 6 triệu đồng/người/tháng.
Bà Cao Thị Thanh Mai chia sẻ: "Sống trong đời sống cần có một tấm lòng" để sẻ chia nỗi đau với những người hoàn cảnh khó khăn, kém may mắn. Khi còn sức khỏe, bà sẽ còn phục vụ người dân. Chữa khỏi bệnh cho một người là mang lại hạnh phúc cho cả một gia đình họ. Đây cũng là phần thưởng lớn nhất cho những lương y như bà.
Hiện nay, bên cạnh công việc khám, chữa bệnh, cựu chiến binh, lương y Cao Thị Thanh Mai cùng ba người con theo nghề y dành thời gian tập trung nghiên cứu, tìm hiểu các phương pháp điều trị y học tiến bộ, các bài thuốc hay, cây thuốc quý; đồng thời sẵn sàng tư vấn các loại cây thuốc tốt cho sức khỏe, chia sẻ tác dụng, công dụng của các bài thuốc đến với cộng đồng để giúp mọi người thêm yêu quý, trân trọng và bảo tồn cây thuốc Nam.
Trong chiến đấu, cựu chiến binh, lương y Cao Thị Thanh Mai đã vinh dự được Đảng, Nhà nước tặng thưởng nhiều huân chương, huy chương cao quý, trong đó có Huân chương Kháng chiến Hạng Ba. Trong thời bình, bà cũng được Trung ương Hội Cựu chiến binh Việt Nam, Hội Cựu chiến binh tỉnh, Ủy ban Mặt trận Tổ quốc Việt Nam tỉnh, Hội Đông y tỉnh Ninh Thuận tặng nhiều Bằng khen, Giấy khen; Chủ tịch UBND tỉnh Ninh Thuận tặng Bằng khen vì đã có thành tích xuất sắc tiêu biểu trong phong trào cựu chiến binh giúp nhau giảm nghèo, làm kinh tế giỏi giai đoạn 2016 – 2021.
