1923年南下廣州。任 孫中山大元帥府參謀，時蔣介石任參謀長。據(jù)陳焯妻子卓子仙2001年3月26日給松岙同鄉(xiāng)卓順悌的信云：“陳焯在廣州跟隨 孫中山先生時，蔣介石、空如作參謀，3人在一個辦公室�！�

1924年黃埔軍校成立，蔣介石任校長，陳焯任該校軍事學(xué)科教官；蔣介石兼長洲要塞司令，陳焯兼長洲要塞司令部參謀長。1925年蔣介石任國民革命第一軍軍長，陳焯任該軍參謀長。曾參加兩次東征。1926年蔣介石任北伐軍總司令，陳焯任總司令部參謀處長。

1927年8月，蔣介石第一次下野，從南京回 奉化，路經(jīng)杭州。浙軍26軍軍長周鳳岐十分怠慢，觸怒了蔣介石，當(dāng)時在南京主軍的桂系李宗仁、 白崇禧，為應(yīng)付蔣介石，于9月29日下令免去周鳳岐的26軍軍長職務(wù)，旋即于10月8 日任命陳焯為26軍代軍長，1928年1月21日正式任命為26軍軍長。當(dāng)時考慮陳焯這一任命，一是由于陳焯曾在浙軍任過團附、營長，在26軍有不少熟人；二是由于陳焯是蔣介石的老搭檔，必然受到蔣介石的歡迎。1928年2月7日，陳焯被推選為國民黨軍事委員會委員。1928年8月13日，國民黨取消縱隊、軍翻號，重編為師，陳焯任第一集團軍第8師師長。同年10月8日任第6師師長。

1932年4月13日，陳焯任軍事委員會第二廳銓敘事務(wù)處處長，同年9月26日任參謀本部第二廳副廳長。

1933年2月22日。任首都警察廳廳長。

1935年12月10日，任國民政府陸海空軍總司令部總務(wù)廳廳長。

1936年1月23日公布為中將軍銜。

1937年下半年至1938年8月，任國民黨軍事委員會調(diào)查統(tǒng)計局(簡稱軍統(tǒng))副局長，局長為陳立夫。后又任軍事委員會新聞檢查局局長。1945年4月，當(dāng)選為國民黨第6屆候補中央監(jiān)察委員。

1945年9月4日，陳焯被任命為北平市警察局長。1947年7月，國民黨三青團合并后，繼續(xù)任國民黨第七屆候補中央監(jiān)察委員。

1947年7月22日，被免去北平市警察局長，調(diào)回南京，在國防部任職。

蔣介石去大陸前夕，陳焯沒有隨蔣去臺灣，而是開始棄官經(jīng)商。解放時隱居寧波。解放后，馬頭村有人去寧波，在街頭偶遇陳焯，回來向村里匯報后，村里派人去寧波騙他，說村里有要事相商。他一到村里，馬上被扣押，并立即被處決了。

1935年2月19日，中共上海中央局遭到國民黨的第三次大破壞。作為中央局宣傳部部長的朱鏡我和中央局書記黃文杰以及中央文委成員田漢、陽翰笙、杜國庠、許滌新等紛紛被捕，他們被關(guān)押在法租界總巡捕房地下室牢房。深夜，朱鏡我和黃文杰等領(lǐng)導(dǎo)人設(shè)法向被捕同志傳去口信，要求大家趕緊準(zhǔn)備好對付敵人的口供，在任何情況下都不許泄露黨的機密，除非到了刑場，才喊“共產(chǎn)黨萬歲”。

3月6日，法租界地方法院開庭審訊，經(jīng)叛徒出庭指證，朱鏡我等人被引渡到國民黨上海南市公安局。3月18日深夜，朱鏡我和黃文杰、田漢、陽翰笙、杜國庠等8人被作為要犯悄悄解往南京國民黨憲兵司令部看守所。國民黨破壞上海中央局機關(guān)后十分得意，把這件事和紅軍退出江西蘇區(qū)進(jìn)行長征吹噓為他們“剿共”在軍事政治上的“大獲全勝”。他們要朱鏡我等“打報告”自首，還派叛徒來做“轉(zhuǎn)變”工作。對此，朱鏡我等中共黨員大義凜然，嗤之以鼻。

當(dāng)陳焯聽說朱鏡我被關(guān)到了南京，很高興。朱鏡我是浙江寧波 鄞縣人，與陳焯是老鄉(xiāng)，同時，陳焯跟朱鏡我又是遠(yuǎn)房親戚。加之朱鏡我是中共上海局的核心人物，地位重要，若能成功將其說服并策反，使朱鏡我加入到國民黨的隊伍中來，既能立功，又能做個順?biāo)�人情，何樂而不為。而且，陳焯自以為是的認(rèn)為，以自己和朱鏡我的關(guān)系，勸他歸服應(yīng)該不成問題。于是，陳焯滿懷信心的寫信給朱鏡我，表示愿意保釋他出去，但條件是必須“辦手續(xù)”，即聽從于國民黨的安排。沒料想，朱鏡我看完信后，根本沒有理會陳焯，他對同志們說:“這些人真是以小人之心度君子之腹，誰理他!”陳焯不僅沒有達(dá)到自己的目的，反而被自己的老鄉(xiāng)嘲弄，最終只能是自討沒趣。