2001年9月23日，陈乔恩正式出道 ，并于同年出演个人首部影视剧《薰衣草》 。2002年，凭借旅游节目《中国那么大》在台湾主持界崭露头角。2003年，出演爱情剧《千金百分百》。2004年，陈乔恩随七朵花团体进军乐坛。2005年，其主演的爱情喜剧《王子变青蛙》打破台湾地区偶像剧收视纪录 。2008年，主演的都市剧《命中注定我爱你》创下台湾地区电视剧史上偶像剧冠军收视纪录。 2009年，陈乔恩将工作重心转向了中国内地，并主演了其在内地的首部正式作品《佳期如梦》。2010年，主演个人首部大银幕作品《激浪青春》。2011年，除了主演爱情片《倾城之泪》；她还主演了时尚剧《胜女的代价》。2012年，主演个人首部舞台剧《面包树上的女人》，她也因此获得第四届丹尼奖话剧最佳女演员奖。2013年，凭借武侠剧《笑傲江湖》在内地获得广泛关注 。2014年，主演校园片《既然青春留不住》 。2015年，陈乔恩不仅连续三年跻身福布斯中国名人榜；亦凭借年代剧《锦绣缘华丽冒险》获得华鼎奖中国近代电视剧最佳女演员 。2021年，主演的电视剧《壮志高飞》播出 。

2022年6月15日，陈乔恩搭档金瀚主演的现代都市剧《遇见·璀璨的你》播出，她在剧中饰演金牌经纪人独孤若男  ；11月24日，参演的综艺节目《妻子的浪漫旅行第六季》播出 。

2023年2月14日，陈乔恩主演的现代爱情片《可不可以不要离开我》上映。2023年5月18日，确定参加综艺节目《向往的生活第七季》；5月26日，参加的IP解压推理真人秀《萌探探探案第三季》播出；7月13日，参加的演员搭档研习进阶真人秀《一拍即合的我们》播出。

2024年2月7日，参加的综艺《龙腾虎跃·中国年味》播出，演唱情景歌曲《吉言迎春》。3月13日，参演的古装玄幻剧《烈焰》播出。6月2日，特邀主演的电视剧《墨雨云间》播出。