2006年11月10日出演自己第一部電影《單車上路》，并擔任女主角。同年簽約經(jīng)紀公司。

2007年7月14日首次擔正出演偶像劇《我要變成硬柿子》。10月17日出演由趙寶剛執(zhí)導的電視劇《奮斗》，飾演“方靈珊”。因出色表現(xiàn)，“小靈仙”成為她之后的代名詞。

2008年在由饒雪漫作品《離歌》改編、楊小雄執(zhí)導，陳意涵、段博文等主演《離歌》中，陳意涵飾演“馬卓”，并擔任《離歌》的書模。

2009年6月21日參演由蔡岳勛執(zhí)導的偶像劇《痞子英雄》，擔任女主角“陳琳”。8月28日與彭于晏、陳妍希一同主演由鄭芬芬執(zhí)導的勵志電影《聽說》。

2010年10月出演由王艷、劉德凱、陳意涵、陳楚河等聯(lián)袂主演的古龍經(jīng)典武俠大戲《新流星蝴蝶劍》，飾“孫蝶”。

2011年和韓國人氣組合Super Junior成員崔始源、李東海主演的電視劇《華麗的挑戰(zhàn)》，飾演少女“宮囍”。7月5日由胡歌、陳意涵、陳柏霖、姜超、郭緯等共同出演偶像劇《摩登新人類》，飾演“夏紅果”。

2012年2月13日參演由華誼兄弟、紅豆制作出品的電影《LOVE》，飾演“宜珈”。12月29日陳意涵推出個人首本散文寫真書《北島相遇》。

2013年3月14日參演由林世勇執(zhí)導，陳柏霖與陳意涵領(lǐng)銜主演的《駭戰(zhàn)》，飾演“李澄湘”。參演家庭情感偶像劇《親情保衛(wèi)戰(zhàn)》，擔任主演"瑞真真"。8月30日與任達華、吳君如、言承旭、陳意涵、陳妍希主演的電影《花漾》。12月3日參演電視劇《愛情無全順》，陳意涵飾演�；ā傲盒＄鳌薄�

2015年作為主演參與電影《新步步驚心》的拍攝，定檔于8月20日上映。3月24日，參加《新步步驚心》北京發(fā)布會。同時參演的電影《咱們結(jié)婚吧》于4月02日上映。與高圓圓、姜武、李晨、郭碧婷、鄭愷、劉濤、王自健聯(lián)袂主演。4月，參與錄制《花兒與少年第二季》。

2016年，陳意涵先是主演了都市時尚愛情劇《火柴小姐和美味先生》，并在劇中飾演了耿直火爆卻內(nèi)心善良的美食家阮糖；隨后，她又主演了喜劇懸疑動作片《我說的都是真的》；此外，她還出演了黑色喜劇片《槍炮腰花》；以及，參演現(xiàn)代美食劇《深夜食堂》的華語版。12月18日，2016網(wǎng)易有態(tài)度人物盛典在北京演藝中心拉開序幕，陳意涵出席。

2017年，陳意涵參加的明星推理綜藝《明星大偵探第二季》第二案《唐人街傳奇》正式上線。

2018年1月，錄制《勇敢者游戲》。1月6日，參加《快樂大本營》。

2018年1月，參演電影《大唐妖物志》。1月4日，參演電影《比悲傷更悲傷的故事》。1月18日，執(zhí)導并主演的網(wǎng)劇《幸福，近在咫尺》播出。3月2日，主演的電影《閨蜜2》上映。同月，參演電影《閨蜜2》宣傳曲MV《一起老去》。3月30日，參演的電影《我說的都是真的》上映。

 2016年1月12日，陳意涵通過微博曬雪地賣萌照，并稱：“同樣很冷，但在雪地里跟在拍片現(xiàn)場的心情跟體感溫度怎么可以差那么多，人真復雜，哈哈哈哈……”照片中，陳意涵置身厚厚的雪地，身穿厚厚的羽絨服，撇嘴賣萌，手拿相機自拍，超可愛。

2017年6月，陳意涵和發(fā)型師男友Tom已經(jīng)和平分手。

一雙大大的眼睛，甜甜糯糯的聲線，猶如漫畫美少女般夢幻而精靈，彎彎的嘴角笑起來沒心沒肺有如四月天的陽光，融化世間所有陰霾�？蓯�，是美少女和美笑女的兼容版。小綿羊一樣人畜無害的外表，大喇喇行走江湖，有時比男孩子還Man，比外星人還怪，比辣妹子還暴烈，外表和內(nèi)心的沖突在她身上又有和諧的融合。

陳意涵有一種很豐沛的演員能量。她眼睛很大，做事積極。戲演好，是個很活潑的女孩子。（于小惠、導演鈕承澤、導演鄭芬芬評價）

陳意涵像個小太陽，單純，天真的笑容，嗲嗲的語調(diào)。眼睛大，性格可愛幽默。有內(nèi)向害羞的一面，聰明可愛。在電影《華麗的挑戰(zhàn)》中，演技“有點白癡有點幼稚”，但卻觀眾爆笑連連。

講話很像男生，但開朗活潑，像個大男孩一樣，愛講笑話，非常愛聊。演戲十分投入，很靈，反應很快，拍戲不喊苦不喊累。（彭于晏、主持人趙樹海評價）