הקריירה של ד"ר סתיו בראון כרופאה החלה במהלך שירותה הצבאי, אז שימשה בראון כחובשת וע. ראש מדור מחקר בענף Trauma and combat medicine במפקדת קצין רפואה ראשי.
במהלך השירות בראון הייתה שותפה להכנסת השימוש בתרופת Tranexamic Acid לעצירת דימום לפרוטוקולי הטראומה של חיל הרפואה, יחד עם תא"ל פרופ' אלון גלזברג.
צה"ל היה הצבא הראשון בעולם להכניס תרופה זו לשימוש בשדה הקרב – מהלך שהוריד את התמותה בעשרות אחוזים. "אין היום חובש שנכנס לשדה הקרב ואין לו Tranexamic Acid באפוד", היא אומרת.
עם סיום השירות הצבאי התקבלה ללימודי רפואה באוניברסיטת תל אביב, אותם סיימה כמצטיינת דקאן, ובנוסף, הוכתרה כמצטיינת דקאן לתרומה מתמשכת ומשמעותית לפקולטה לרפואה.
בהמשך, הצטרפה בראון לד"ר רוד רוריק (Rod Rohrich) מטקסס, מהפלסטיקאים המובילים בעולם ויחד הביאו להכנסת התרופה לשימוש נרחב בניתוחים פלסטיים בארה"ב. "התרופה מפחיתה באופן משמעותי את הדימום בניתוחים פלסטיים ואת זמן הניתוח. בנוסף, יש לה אפקט אנטי דלקתי שמסייע משמעותית בהתאוששות קלה יותר".
מאז פרסמה בראון מאמרים מדעיים בכתבי עת יוקרתיים בעולם בתחום האימונולוגיה והכירורגיה הפלסטית, הוזמנה להרצות בכנסים בינלאומיים וכתבה פרקים בספרים בתחום.
בראון החלה להתעניין בכירורגיה פלסטית במהלך השירות הצבאי בעקבות החשיפה לניתוחים משחזרים לאחר טראומה וכוויות, והחלה להתנדב במחלקה לכירורגיה פלסטית ומשחזרת בבית החולים שיבא תל השומר.
כיום, בראון משמשת כרופאה וחוקרת במחלקה לכירורגיה פלסטית ומשחזרת בממוריאל, תחת הנחייתו של ד"ר בביק מהררה (Babak Mehrara) וד"ר ג'וזף דיין (Joseph Dayan).
כחלק מעבודתה, היא חוקרת לימפאדמה, מחלה חשוכת מרפא שמופיעה בשיעורים גבוהים לאחר דיסקציה אקסילרית בעקבות סרטן שד. בראון מבצעת מחקר קליני, בנושא בטיחות ויעילות של ניתוחים להשתלת בלוטות לימפה (Vascularized lymph node transplantation) כמניעה וטיפול במחלה. בנוסף, היא מנהלת מחקר מעבדתי לחקר המנגנונים האימונולוגיים מאחורי המחלה למציאת תרופה.
בחודש אפריל בראון הוזמנה להציג את המחקרים עליהם היא עובדת בכנס של האיגוד הוותיק ביותר בעולם לכירורגיה פלסטית American Association of Plastic Surgeons שיערך בסן דייגו. "השאיפה שלי היא לעסוק בכירורגיה פלסטית כרופאה, ובמקביל להמשיך במחקר כדי לפתור בעיות קליניות, בהן אני נתקלת כרופאה".