Medica e specialista di salute pubblica, dal 2010 alla fine del 2017 è stata Vicedirettrice Generale Salute della Famiglia, delle Donne e dei Bambini dell’Organizzazione mondiale della sanità e Vice Chair del Board del Gavi, l’ Alleanza per i vaccini. Da oltre 20 anni è impegnata nell’Oms sul fronte del diritto alla salute e delle determinanti sociali e ambientali sulla salute, con un focus sulla salute materno-infantile. Nel 2005 ha contribuito a creare l’ Alleanza per la salute materna, neonatale ed infantile, di cui è stata Direttrice ed è tuttora una leader. Nel 2010 ha elaborato e guidato lo sviluppo della Strategia Globale delle Nazioni Unite per la salute delle donne e dei bambini. Prima di approdare a Ginevra ha lavorato per la Banca Mondiale e ha ricoperto incarichi per l’Oms in Bangladesh, Brasile, Cina, Egitto, India, Marocco, Perù, Filippine, Senegal, Sudan e Uganda. Ha lavorato come medico specialista con bambini e adolescenti con disabilità e con ONG impegnate nei post-conflitti in ex Jugoslavia e in Iraq. Nel 2015 ha guidato il team dell’Oms che ha testato il primo vaccino contro l'epidemia di Ebola nell’ Africa Sub-Sahariana e ha lavorato attraverso Gavi per finanziare la disponibilità nei paesi in via di sviluppo. Nel 2016 ha dato vita al primo High Level Working Group su Salute delle Donne, dei Bambini e degli Adolescenti, prima piattaforma nel suo genere creata dall’ Organizzazione Mondiale della Sanità e l’Alto Commissariato delle NazioniUnite per i Diritti Umani con l’obiettivo di guidare l’azione globale della comunità internazionale in tema di diritto alla salute. Nel 2016 Flavia Bustreo è stata candidata dal Governo Italiano per ricoprire la posizione di Direttore Generale dell'Oma.Nel 2018, l’ Università di Essex le ha conferito una laurea honoris causa per il suo lavoro nella promozione del diritto alla Salute e lo studio del legame tra Salute e diritti umani. È stata nominata di recente vice presidente di Fondation Botnar, una fondazione Svizzera che si occupa dell'applicazione di nuove tecnologie allo studio della salute di bambini e adolescenti. Inoltre, la dottoressa Bustreo co-presiede con la Professoressa Felicia Knaul dell’Università di Miami la commissione Lancet che si occupa di violenza di genere e maltrattamenti contro bambini e adolescenti.