感于國父孫中山先生“無空防即無國防”之明訓(xùn),1934年以績優(yōu)選送中央航空學(xué)校第五期甲班轟炸科。1936年畢業(yè)時成績冠群儕,淩云御風(fēng)之生涯并於焉展開,為空軍第13中隊飛行員。1938年任第八大隊第14中隊分隊長,5月19日23時半中國空軍遠(yuǎn)征日本本土散發(fā)傳單,陳衣凡駕中國空軍僅剩最后一架He111A轟炸機(jī)擔(dān)任后勤支援運(yùn)輸。以后復(fù)入空軍參謀大學(xué)。1945年赴美國恩尼德航校、柏格斯川航校、同盟國三軍聯(lián)合計畫作為學(xué)校、美國海軍高級軍官兩棲作戰(zhàn)班。1946年回國,入實踐研究院聯(lián)戰(zhàn)班及三軍大學(xué)戰(zhàn)爭學(xué)院將官班,鉆研中西高深軍事理論,對軍事學(xué)術(shù)有精湛之研究。遂任空軍第2大隊副大隊長。1948年4月16日任第1大隊副大隊長,接受加拿大喬治u2022司徒華(George E. Stewart)教官的帶飛訓(xùn)練,成為第一位放單飛的蚊式機(jī)飛行員。以后任大隊長。到臺灣后,任臺中基地指揮官。1952年任空軍總部第2處處長,由于思維縝密,治軍嚴(yán)而多恩,慮事周而能簡,領(lǐng)部伍則悉洽機(jī)宜,指揮若定。1953年“駐菲律賓空軍武官”時,亦折沖樽俎,展布其外交之長才。1957年任空軍訓(xùn)練司令部參謀長。1959年任空軍作戰(zhàn)署署長。1964年任空軍總部人事署長暨“國防部”人力司司長、空軍作戰(zhàn)司令部司令任內(nèi),對軍隊人事制度之革新,亦倡導(dǎo)新陳代謝,人盡其才,才盡其用,促使軍隊日益精壯,增強(qiáng)戰(zhàn)力。1968年3月任空軍總部參謀長、1969年7月任空軍副總司令期間,不但適時提供重大業(yè)務(wù)之推行方針,促進(jìn)各方面之革新,績效卓著,亦嚴(yán)密有效執(zhí)行各項作戰(zhàn)任務(wù)。1970年6月29日為中將空軍第六任總司令,7月3日晉升空軍二級上將,以其卓越之領(lǐng)導(dǎo)統(tǒng)御才能,銳意革新,包括新機(jī)換裝訓(xùn)練、雷達(dá)系統(tǒng)改進(jìn)、戰(zhàn)管能量擴(kuò)充、戰(zhàn)備工程興建、航空工業(yè)發(fā)展、科技人才培養(yǎng)、F-5E戰(zhàn)機(jī)研制與合作生產(chǎn)等重大措施,無不積極進(jìn)行,使空軍更日益壯盛。未及一年,空軍全面進(jìn)步,使空軍袍澤迄今仍懷感念之心外,優(yōu)異的表現(xiàn),不但使空軍健兒們深感與有榮焉,更成為其效法的表率。1975年6月任“總統(tǒng)府”戰(zhàn)略顧問,駐約旦“大使”。