陈寔像陈寔出身寒微。幼年时，尽管在顽耍，也为儿童们所拥护。年轻时，作县吏，曾经为县里的一些奴仆干事，后来为都亭佐。有志好学，坐立诵读不辍。县令邓邵试着和他谈话，认为不是一般的小吏，让他去太学学习。后来的县令再召他为吏，他于是逃避隐居阳城山中。这时有杀了人的，同县杨吏怀疑是陈寔，县里逮捕了他。拷打审讯，没有事实根据，因此得以释放出来。后来陈寔作了督邮，秘密托咐许令，用礼召见杨吏。远近的人听说，都惊叹敬佩他。陈寔家贫，再作郡西门亭长，不久，调为功曹。这时，中常侍侯览托太守高伦用吏，高伦教令代理文学掾。陈寔知道这个人不合适，把高伦的教书之于檄，怀檄见高伦说：“这个人不宜用，然侯常侍的命令不可违抗。我请在外署官，这样不会有损明德。”高伦听了他的。于是舆论责怪陈寔所举不得人，陈寔始终没有说什么。
高伦后来被征召为尚书，郡中士大夫送到轮氏旅社。高伦对大家说：“我以前为侯常侍用吏，陈君秘密持教返还，在外地白署。近来听说有人拿这一点责怪陈寔，这是由于我害怕强暴，陈君可以说是好的推到君身上，有过则归自己的人。”然而陈寔仍坚决引咎，听说的人才叹息陈寔的为人，从此天下都敬佩他的德行。元嘉元年（公元151年），司空黄琼征召能治烦剧的人才，以陈寔补闻喜长。不到一个月，陈寔因有一年的丧服，去官。再升授太丘长。讲求德化，清静无为，百姓安居乐业。 永寿四年（公元158年）复任司空府掾属。
桓帝延熹九年（公元166年），第一次党锢之祸，被囚一年，遇赦得免，被大将军窦武征辟为大将军府掾属，谋诛宦官。不久，窦武反被宦官所杀，第二次党锢之祸又遭株连，位一旦有空缺，朝廷就有多位大臣联名举荐，陈寔总是婉言谢绝。实居乡里，平心率物，德冠当时，为远近之宗师，与其子纪、谌名重于世，父子三人时号三君，每宰府辟命，率皆同时，羔雁成群，丞掾交至，豫州百城皆图画实、纪、谌父子三人形象。实与同郡名士钟皓、荀淑、韩韶为颍川四长。
建宁元年（公元168年）灵帝立，大将军窦武辟以为掾属，共定计策，谋除宦官事败复废，次年大诛党人，寔遂隐邶山禁锢二十年。乐天知命淡然自逸，大将军何进、司徒袁隗屡辟授官，坚辞不就。光禄大夫杨赐、司徒陈耽每拜公卿，辄曰：“陈寔未登大位愧于先。”
汉灵帝中平四年（公元187年）八月丙子日卒于家中，享年八十四岁，葬于郎城。致悼会葬者三万余人，车数千乘，司空荀爽、太仆令韩融等披麻戴孝执子孙礼者以千计。蔡中郎撰碑铭，大将军何进遣使致悼词，谥曰：“征士陈君文范先生，先生行成于前，声施于后，文为德表，范为士则，存晦殁号，不两宜乎。” 后十九世孙陈文帝于天嘉五年追封康乐侯，又于太建元年加封颍川郡公，后世尊为颍川陈氏之始祖。