陳佳妍從小家境富裕，16歲考入中央戲劇學(xué)院，是班里年齡最小的一個；與陳好、賈一平等是同班同學(xué)，從1998年接拍第一部戲起，她就再也不肯拿家里的一分錢 。
1998年，因在陳燕民執(zhí)導(dǎo)的電視劇《海口日記》中飾演經(jīng)濟(jì)警察而
進(jìn)入演藝圈 。1999年，參演由張進(jìn)戰(zhàn)執(zhí)導(dǎo)的民國愛情劇《西街女》，在劇中飾演鎮(zhèn)長的女兒許晴 。2001年1月，與聶遠(yuǎn)、黃奕共同出演的古裝輕喜劇《上錯花轎嫁對郎》播出，在劇中飾演心狠手辣的方小巧 。6月，參演由俞鐘執(zhí)導(dǎo)的現(xiàn)代情感劇《我的兄弟姐妹》，在劇中飾演任性叛逆的小妹齊妙 。2002年12月，與江珊、湯鎮(zhèn)宗、鐘漢良等共同主演的年代情感劇《千絲萬縷》開播，在劇中飾演家庭教師鄭思嘉 。2003年，與黃曉明共同主演的青春偶像劇《花妮妹妹》播出，在劇中飾演云南姑娘花妮 ；同年，參演浪漫愛情劇《誰都會說我愛你》。
2004年9月，與吳京安、巍子共同主演的紅色革命劇《紅旗譜》播出，在其中飾演敢愛敢恨的農(nóng)村姑娘春蘭 。2005年5月，與王亞楠共同主演的抗日劇《野火春風(fēng)斗古城》播出，在劇中飾演性格剛強(qiáng)、潑辣地下工作者金環(huán) 。2006年，與楊童舒、高曙光共同主演勵志情感劇《別忘了愛自己》，在劇中飾演精明、大方的陳露 。6月，與侯勇聯(lián)合主演的警匪片《緝毒警》上映，在片中飾演家庭貧困、為人善良的村民阿花 。
2007年，與劉之冰、王新軍共同主演犯罪題材劇《高墻里的男人》，在劇中飾演監(jiān)區(qū)長的妹妹裴曉陽 。2008年9月，由張建棟導(dǎo)演執(zhí)導(dǎo)的生活情感劇《我們生活的年代》播出，在劇中飾演堅(jiān)強(qiáng)的葉玉芬 。2010年10月，由黃文利執(zhí)導(dǎo)的軍旅劇《冰是睡著的水》開播，在劇中飾演特工凌蘭。2011年3月，與楊立山共同主演的警匪劇《情暖萬家》開播，在劇中飾演性格堅(jiān)強(qiáng)的胡玉鶯 。2012年7月，由金琛執(zhí)導(dǎo)的青春愛情劇《女人幫·妞兒》播出，在劇中飾演女上司Mary。2013年6月，由郭珍霓、謝祖武主演的喜劇片《完美新娘》上映，在片中飾演紋身店的老板雪 。11月，出演的青春愛情劇《女人幫·妞兒第二季》播出，在劇中繼續(xù)飾演女上司Mary 。2015年12月，由張?zhí)鞇?、盛一倫主演的古裝穿越劇《太子妃升職記》播出，在劇中飾演和藹可親的太皇太后 。
2016年7月，開始主持網(wǎng)絡(luò)綜藝脫口秀節(jié)目《奶奶說》 。2018年5月，由陳正道、許肇任執(zhí)導(dǎo)的愛情奇幻劇《結(jié)愛·千歲大人的初戀》開播，在劇中飾演雜志社主編青檀。6月，與金晨、汪東城共同出演的古裝輕喜劇《萌妃駕到》播出，在劇中飾演端莊大氣、沉穩(wěn)老練的太后 。
2004年7月，陳佳妍與演員連奕名相識；8月8日，兩人正式確定戀愛關(guān)系；12月3日，兩人登記結(jié)婚，婚后生下一女 。兩人于2009年離婚 。
2008年4月，陳佳妍與眾多環(huán)保志愿者一起帶著自己的環(huán)?？赀M(jìn)行綠色就餐，呼吁社會大眾在就餐時能自帶環(huán)保筷，商家也能提供消毒碗筷，替代使用一次性餐具 。