字伯森(伯生)，安康县人。清光绪三十二年(1906)年考入陕西陆军学校，宣统元年(1909)被选送到保定“陆军部陆军速成学堂”习炮兵。毕业充任陕西新军陆军混成协某标(团)军械官。1911年前加入同盟会。后参加秦陇复汉军，在礼泉与清军作战有功，代任陕西陆军第三混成旅旅长。1914年，投靠北洋军阀陆建章，升任陕北镇守使兼渭北“剿匪”总司令，后被袁世凯嘉封为男爵，取得督陕实权。1916年，段祺瑞执政，陈率先宣布取消独立，表示效忠北洋政府，被授予汉武将军，督理陕西军务兼民政长(省长)。1917年，张勋复辟，陈一面命郭坚率部假道山西伐张勋，一面密电阎锡山：“郭坚兵变”，并派兵断后，致陕西讨逆军被晋军消灭，大批革命党人殉难。同年9月，孙中山组织军政府，宣布护法，陕西革命党人于12月成立靖国军，与陈展开激战。陈以省长为条件，勾结豫西军阀刘镇华率“镇嵩军”入陕，又陆续邀集奉、川、晋、绥远军入陕，共同对付靖国军，战事持续4年5个月，为扩充军需，预征田赋，大开烟禁，祸及全陕。1920年，段祺瑞倒台，失去靠山，为挽救被驱逐出陕的命运，提出陕人治陕的“自治运动”口号。
1921年，北洋政府免去陈陕西督军职务。他提出继续率部“剿匪”(指靖国军)，清理田饷，编制陕军，补授军等条件，拖延时日。同时将属部刘世陇师、张金师调往咸阳、兴平，张鸿远旅驻乾州，张藩旅移防商县，准备武装抵抗，通电要挟收回成命。被直系军阀击败后，亡命汉中。同年11月2日就任孙中山任命的“西北自治后援军总司令”职务，他不敢应敌，仓皇逃奔四川。1922年，孙中山又任命陈为“讨贼第二路军总司令”。陈兵分七路反扑陕西失败。后靠其搜刮民脂民膏在津沪杭置得田产，居天津公寓，开永盛钱庄。其间，陕西革命学生地下组织遭破坏，杨晓初等人被捕，陈通过张作霖的总参杨宇霆疏通，将杨晓初等20余人保释。抗日战争爆发后，汉奸王辑堂在北平组织伪政权，相邀陈，遭拒绝，1942年只身离开天津赴成都。蒋介石派人送来军事参议院参议聘书和200元法币，陈收钱退聘，独自上了峨眉山。在给友人的信中说：“峨眉自囚，忏悔罪孽，佛前祈祷，为众生消灾。”抗战胜利后，隐居杭州寓所。曾上书劝阻蒋介石发动内战，陈又托人捎信给于佑任，劝于参加国共和谈，1949年11月病逝于杭州。