陳素娥出生于北京，從小喜愛歌唱。但是在她所接受的初期音樂訓(xùn)練則是非常特別的，不是一般的聲樂練習(xí)，而是參加了文化大革命期間的文藝演出宣傳隊(duì)，所以學(xué)唱的是傳統(tǒng)和現(xiàn)代京劇。1978年她考入中央音樂學(xué)院，畢業(yè)后進(jìn)入中央歌劇院，入院后馬上作為一名國家一流的女高音歌唱家出現(xiàn)在舞臺上，先后主演了《卡門》《賈尼斯基奇》《圖蘭朵》《蝴蝶夫人》等，她的表演精湛細(xì)膩，曾榮獲中國戲劇最高獎“梅花獎”。1990年赴意大利深造，隨后開始在米蘭，師從斯卡拉劇院大師開始了系統(tǒng)學(xué)習(xí)意大利歌劇的生涯，之后開始參演了《藝術(shù)家的生涯》《假面舞會》和《茶花女》等劇目，她曾在維也納、柏林、巴黎、芬蘭、美國等地的歌劇院出演過200場的《蝴蝶夫人》和其他劇目，被著名的指揮家小澤征爾稱之為“世界上最好的蝴蝶夫人”。

2001年被美國觀眾票選為年度最佳藝術(shù)家，還曾經(jīng)榮獲“瑪利亞卡拉斯獎”，被業(yè)內(nèi)人士稱為一個演唱技術(shù)十分完整圓滿的女高音歌唱家。