早年經曆
17歲時陳學冬開始做兼職模特，高中的時候開始接拍廣告，以模特的身份進入演藝圈，後畢業于上海音樂學院音樂劇系。2011年，他前往韓國的cube entertainment娛樂公司接受培訓并參加演出。
演藝經曆
2012年，陳學冬開始參演根據郭敬明長篇小說改編的《小時代》系列電影，而他則在片中飾演了溫柔純真的美男作家周崇光。2013年6月27日，陳學冬與楊幂、郭采潔等領銜主演的都市青春片《小時代》上映，該片上映首日票房約7300萬元，同時也打破了中國2D電影的首日票房紀錄；8月8日，其主演的都市青春片《小時代2：青木時代》上映，并獻唱電影插曲《萬物無邪》。該片則取得2.9億元的票房成績。
2014年7月17日，由陳學冬主演的《小時代3：刺金時代》上映，該片取得750萬元的首映票房，創造了國産影片首映曆史最佳；而陳學冬則在片中首次挑戰一人分飾兩角，飾演了作家周崇光和改頭換面歸來的模特陸燒，并演唱插曲《不再見》；10月17日，其參與錄制的湖南衛視真人秀節目《一年級·小學季》播出，并在節目中擔任實習班主任；11月28日，愛情喜劇片《壞姐姐之拆婚聯盟》上映，陳學冬在片中飾演了咖啡師黃一峰，該片是他首次出演喜劇電影。
2015年3月，為真人動畫片《帕丁頓熊》中主角帕丁頓熊配音；3月11日，在由張藝謀執導的奇幻動作片《長城》中飾演一名禦林軍軍官；5月8日，推出單曲《我們都一樣》；7月9日，其主演的《小時代4：靈魂盡頭》上映，并演唱片尾曲《歲月縫花》；12月4日，陳學冬在上映的喜劇片《從天兒降》中飾演了外冷内熱的男主角辰默。
2016年6月8日，與歐陽娜娜合作主演的時尚愛情劇《是！尚先生》播出，他在劇中飾演帥氣多金又敏感的尚鉑燃，并獻唱主題曲《碎碎戀》；6月20日，搭檔穎兒主演的勵志諜戰劇《解密》播出，該劇根據麥家的同名小說改編，陳學冬在劇中飾演患有自閉症的數學天才容金珍，憑借該劇中的表現他獲得了國劇盛典最具表現力演員獎；9月30日，由郭敬明執導的真人CG奇幻電影《爵迹》上映，陳學冬在片中飾演單純善良、長相俊美的現任七度使徒麒零，并演唱片尾曲《人間沙》；同年，獲得第13屆年度先生盛典最受歡迎男藝人。
2017年6月11日，陳學冬主演的青春偶像劇《夏至未至》播出，他在劇中飾演不善表達的傅小司；11月22日，獲得第14屆年度先生盛典年度突破演員獎；12月，在2017商業星力量巅峰人物年度盛典上獲得年度吸引力明星獎；12月8日，其與張孝全、桂綸鎂領銜主演的犯罪片《巨額來電》上映，并在片中飾演一名執着的警察丁小田。
2018年5月5日，陳學冬作為首發歌手參加的明星跨界音樂真人秀節目《跨界歌王第三季》首播；7月7日，其參與錄制的首檔親情觀察成長勵志節目《我家那小子》首播；同年10月，主演的電視劇《小夜曲》開機；12月21日，與古天樂合作主演的奇幻喜劇片《武林怪獸》上映，這是他首部古裝電影。
2019年3月6日，正式加盟和頌傳媒；10月，領銜主演電視劇《格林威治時間》，在劇中飾演睿智豁達的韓馳；7月10日，其主演的都市青春劇《南十字星浪漫筆記》在上海開機拍攝，在劇中飾演男主角郝未來。2020年7月31日，其參與錄制的真人秀節目《元氣滿滿的哥哥》播出；12月4日，主演的爵迹系列第二部電影《冷血狂宴》在騰訊視頻播出，片中繼續出演麒零一角。
2021年，參加綜藝節目《脫口秀大會第四季》。
個人生活
2020年5月19日，陳學冬在社交媒體上發文，透露自己正式成為自由潛水雙系統教練。
主要作品參演電視劇參演電影雜志寫真音樂單曲
參演電影雜志寫真音樂單曲
音樂單曲
配音作品
綜藝節目
社會活動
2013年8月29日，陳學冬參加一起為“透明愛”助學基金，并現場作畫。2015年4月22日，由陳學冬粉絲組成的“陳學冬陪伴站”自發組織加入到“百萬森林”項目，并以陳學冬的名義首期為西部地區捐贈了1000棵沙棘樹。
2017年5月27日，陳學冬擔任中國自閉兒童關愛基金愛心傳播大使；9月9日，出席2017芭莎明星慈善夜，并為“為愛加速”思源﹒芭莎自治區救護車項目募集善款。此外，他還與李治廷等人合唱了歌曲《我的中國心》；9月20日，出席2017“一帶一路”國際時尚周新聞發布會，被授予“友誼大使”。
2018年10月17日，參加電影頻道節目中心主辦的大型公益項目“脫貧攻堅戰——星光行動”啟動儀式。
獲獎記錄
人物評價
陳學冬擁有陽光帥氣的外表、清新迷人的氣質，他十分謙遜，在表演上也有很強可塑性，獲得了業内人士的高度評價。（新浪娛樂評）
陳學冬帥氣十足、他非常正面陽光，而且富有愛心和責任心。（羊城晚報、《一年級》節目監制夏青評）
陳學冬不僅顔值高、天資聰穎，他還十分努力敬業。（人民網、《解密》導演安建評）
陳學冬擁有一張近乎完美五官比例的俊俏臉龐，他的臉上帶着陽光無邪的笑容，他憑借無可挑剔的完美五官，清新鄰家的氣質脫穎而出。而由于陳學冬有專業美聲唱法的訓練經曆，音樂的熏陶也更令他增添了幾份藝術氣質。（網易娛樂評）
陳學冬身穿黑色西裝搭配碎花圍巾，休閑與時尚兼備，既體現了帥氣的棱角，又展露了他溫暖治愈的氣質。（騰訊網評）
陳學冬外形陽光帥氣，他在表演上有極強的可塑性。電影裡他是沉穩幽默的奶爸；屏幕中他是溫柔的班主任和機智的小軍師；生活中他是溫暖貼心的陳學冬，每一個角色他都駕輕就熟。（騰訊網、雜志《時尚先生》評）
