1997年，董素贞考入天津医科大学医学影像学专业，于2002年获得医学学士学位 。本科毕业后，她进入上海交通大学医学院影像医学与核医学专业深造，师从相关领域专家，于2010年获得医学博士学位 。

取得博士学位后，董素贞长期在上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心工作，历任放射科主治医师、副主任医师、主任医师，并逐步走上科室管理岗位，担任放射科主任、影像诊断中心主任及放射党支部书记 。她主要从事胎儿磁共振成像及儿科影像诊断工作，重点关注胎儿先天性心脏病的磁共振诊断、胎儿脑发育的磁共振量化评估以及儿科神经和体部影像诊断 。

为了进一步提升专业水平，2017年6月至2018年6月，董素贞入选上海市高校中青年教师国外访学计划高级访问学者，赴美国国立卫生研究院（NIH）下属的华盛顿国立儿童医学中心（National Children's Medical Center）放射科进行为期一年的访问研究。在美期间，她深入学习了国际前沿的胎儿磁共振成像技术及儿科影像诊断规范，回国后将先进技术应用于临床实践，推动了相关学科的发展 。

董素贞在科研领域主要聚焦于胎儿磁共振成像及儿科影像诊断的关键技术与临床应用。她是国内较早开展胎儿心脏磁共振新技术临床应用的专家之一，建立了胎儿心血管结构和血流动力学的评估体系，为复杂胎儿先天性心脏病的产前诊断提供了重要的影像学依据 。她作为项目负责人，主持了多项国家级和省部级科研基金项目，包括国家自然科学基金面上项目、青年基金项目，以及上海市浦江人才计划项目、上海市自然科学基金项目、上海市卫生和计划生育委员会项目等，累计主持科研项目12项 。

在学术出版方面，董素贞在国内外学术期刊上发表学术论文80余篇，其中以第一作者或通讯作者身份发表胎儿MRI及儿科影像相关研究论文60余篇，SCI收录论文20余篇。她的多篇研究成果发表在《Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance》、《Journal of Magnetic Resonance Imaging》、《European Journal of Radiology》等国际影像学期刊上，部分研究成果被国际顶尖会议特邀进行专题讲座 。

董素贞在医学科研和临床工作中取得了显著成绩，获得了多项科技奖励和个人荣誉。她作为主要完成人参与的项目《小儿先天性心脏病介入诊疗体系的创建及关键技术的创新和应用》，荣获2019年度上海市科学技术进步奖一等奖 。此外，她还曾获得华夏医学科技奖三等奖，以及上海医学科技奖三等奖2项、上海市浦东新区科学技术奖一等奖1项 。

在个人荣誉方面，董素贞入选了国家卫生健康委首届“国家优秀青年医师”（公示） ，并获得了第十届宋庆龄儿科医学奖 。她还曾荣获第二届上海女医师协会“医树奖·青年临床医学科技创新奖”，并入选上海市浦江人才计划、中国医师协会放射医师分会中青年影像医生“攀登计划”以及上海放射学精英培育工程第一期等人才项目 。

除临床与科研工作外，董素贞还担任了多项社会学术职务，积极推动学科交流与发展。她是北美儿科放射学会（SPR）磁共振学组委员、亚洲大洋洲儿科放射学会（AOSPR）委员、中国医师协会放射医师分会委员及儿科学组副组长、中华医学会儿科学分会放射学组青年学组副组长、中国妇幼保健协会母胎影像医学专业委员会常务委员等 。在上海市内，她担任上海市医学会放射科专科分会儿科学组组长及神经学组委员 。

在学术出版领域，董素贞担任国际专业期刊《Pediatric Radiology》的助理编辑（Section Editor）及编委，并担任国内期刊《中国医学影像技术》编委、《国际医学放射学杂志》通讯编委等，参与学术期刊的编辑与审稿工作 。