Д-р Пламен Пенчев окончил медицинский университет в Варне в 2001 г. Начал работать в больнице имени Ивана Селиминского в Сливене, а с 2003 по 2013 г. после победы в конкурсе работал в университетской больнице «Святая Марина» Варны последовательно в клинике внутренних болезней и в клинике кардиологии. В 2003-2004 гг. преподавал в качестве доцента на кафедре пропедевтики внутренних болезней Медицинского университета — Варна, а с 2007 по 2013 гг. был доцентом кафедры внутренних болезней УНЦ кардиологии. В 2012 году получил специальность «Кардиология», а в 2013 году — сертификаты о профессиональной квалификации «Инвазивная кардиология» и «Эхокардиография». В период 2014 — 2019 гг. работала инвазивным кардиологом в больнице «Дева Мария» г. Бургас.

С октября 2019 года входит в состав команды клиники Сердце и Мозг в Бургасе.