1970年，陳凱歌參軍。1974年復員轉業。1976年到北京電影洗印廠工作。1978年，陳凱歌考入北京電影學院導演系。1982年畢業于北京電影學院導演系。自1984年至今，他導演了《黃土地》、《大閱兵》、《孩子王》、《邊走邊唱》、《霸王別姬》、《風月》等作品。《黃土地》僅僅把故事當作外殼，它通過超時空的開拓，抒發了作者對土地、對人民的赤子之情。影片在攝影、色彩、造型、構圖等方面也出了大格，然又無不內蘊深意。《黃土地》以土地、民俗文化與人物的三者統一，以敘事因素、隱喻因素、抒情和哲理的三者統一，表現了陜西高原古樸、蒼涼、深厚的民風，表達了創作者對民族特性、農民命運的思考。影片獲1985年金雞獎最佳攝影獎；獲1985年瑞士第38屆洛迦諾國際電影節銀豹獎等6項國際獎。90年代，陳凱歌拍出大異于以往風格的《霸王別姬》。
影片借助于幾位京劇演員人生、命運的曲折展現對人的生存理想與現實存在著的永恒矛盾做了哲理的探索與闡釋。影片因其嫻熟的藝術技巧及內蘊的豐厚的東方化的人文主題獲法國第46屆戛納國際電影節金棕櫚大獎等8項國際獎。2005年，陳凱歌集結了中日韓三國明星打造的古裝電影《無極》在口碑上幾乎一敗涂地，也對陳的事業造成了不小的影響。2008年，陳凱歌重新把目光對準了他拿手的京劇藝術，導演了反應京劇大師的傳記影片《梅蘭芳》，炒得沸沸揚揚的本片是否能給他帶來新一輪的輝煌還未可知。
2010年執導由葛優、王學圻、黃曉明、范冰冰主演的古裝片《趙氏孤兒》 ?；截止12月20日該片取得1.8億元人民幣的票房成績 ?；同年獲得第13屆上海國際電影節華語電影杰出貢獻獎 。
2012年在高圓圓、姚晨、趙又廷、王珞丹主演的劇情片《搜索》中擔任導演和編劇，并憑借該片獲得第4屆中國影協杯“特別表彰優秀劇本”獎。2013年擔任第26屆東京國際電影節評委會主席 ?。
2015年拍攝由王寶強、郭富城、張震、林志玲主演的劇情片《道士下山》，該片首日累計票房1.02億元人民幣?；同年擔任第6屆中國電影導演協會年度表彰大會評委會主席。
2016年8月，其籌備六年的古裝劇情片《妖貓傳》在唐城開機，由中日兩國小生黃軒和染谷將太主演?。12月，當選中國文學藝術界聯合會第十屆全委會委員。
2019年7月，執導電影《塵埃里開花》；9月，執導電影《我和我的祖國》 。10月，任第六屆絲綢之路國際電影節形象大使及評審委員會主席 。11月，憑借電影《我和我的祖國》獲得第三屆“金色銀幕獎”最佳導演獎。
