一九八七年七月五日，陈晓在安徽省合肥市出生。自年幼时起，他便怀抱着成为一名演员的梦想。进入高中后，陈晓正式向家人提出希望报考影视类院校的意愿。然而，他的家庭观念较为传统，父亲起初坚决反对儿子走上艺术道路，认为这并不是一条稳妥的人生选择。但陈晓并未放弃，经过多次诚恳而执着的恳求，父母最终被他的决心打动，虽仍感无奈，还是为他报名参加了表演培训班。起初，家人或许以为这只是少年一时的心血来潮，说说便罢，却未曾料到，陈晓不仅拥有俊朗出众的外形，更在表演方面展现出令人惊叹的天赋与潜力。二零零五年，十八岁的陈晓参加艺术类专业考试，凭借出色的表现，同时获得了中央戏剧学院、北京电影学院以及南京艺术学院三所知名院校的录取资格。经过慎重考虑，陈晓最终选择了进入中央戏剧学院学习，由此正式开启了他的表演求学之路。
一九九七年，青年演员陈晓迎来了其演艺生涯的首个重要角色，他在电视剧《我们班的歌》中担纲男主角，成功塑造了孙东这一形象，由此正式步入影视行业。经过系统的专业学习，他于二零零九年从中央戏剧学院毕业，随后与业内知名的华谊兄弟公司签约，开启了职业发展的新阶段。二零一零年，陈晓参与了由李慧珠导演执导的电视剧《国色天香》，在剧中他饰演了仆人贺坤一角，展现了其塑造不同身份人物的能力；同年九月，其参演的电影作品《狄仁杰之通天帝国》与观众见面，他在片中诠释了国师陆离这一颇具深度的角色；紧接着在十月十二日，一部贺岁题材电视剧《欢喜婆婆俏媳妇》播出，陈晓在剧中饰演了性格鲜明的“少帅”郭啸天，进一步积累了表演经验。二零一一年，陈晓的演艺事业迎来了新的转折，他正式签约于正工作室，并在同年参与了电视剧《王的女人》的拍摄，饰演角色罗丰，这部作品也成为他加入新工作室后完成的首部剧集。在《王的女人》中，他同样饰演了罗丰这一角色。进入二零一二年，陈晓的演出机会持续增加，一月二十日，一部古装爱情剧《宫锁珠帘》于湖南卫视首播，他在剧中扮演了十九阿哥爱新觉罗·允禧，其古装扮相和表演获得了关注；随后在五月八日，另一部古装悬疑剧《赏金猎人》播出，陈晓挑战了纨绔子弟白少群这一角色，展现了其在不同类型剧集中的可塑性。
二零一三年二月六日，由他担任主演的古装武侠剧《笑傲江湖》正式与观众见面，他在剧中精彩演绎了命运多舛的林平之一角；同年五月五日，其领衔主演的古装励志剧《陆贞传奇》登陆荧屏，这是他首次在长篇剧集中担纲男主角，出色塑造了深情睿智的男一号高湛的形象；七月三十日，他友情客串的古装职场喜剧电视剧《龙门镖局》播出，在剧中他挑战了东厂杀手苗星仁这一颇具反差的角色；八月十三日，他主演的电影《宫锁沉香》在全国院线上映，片中他饰演男主角爱新觉罗·胤祥，并与周冬雨合作，共同诠释了一段动人的恋曲。同年十二月二十四日，他参演的革命励志题材剧集《东山学堂》播出，他在剧中生动刻画了革命青年萧洋这一角色。进入二零一四年，他与周冬雨再次合作，共同主演了由海润影视出品的现代都市情感剧《遇见爱情的利先生》，饰演男主角利耀南，此次出演标志着他首次涉足时装剧领域，展现了其驾驭现代角色的能力；同年十二月三日，其主演的另一部古装大剧《神雕侠侣》播出，他在剧中挑大梁出演传奇人物杨过，其表演获得了广泛关注。十二月二十三日，由徐克执导的电影《智取威虎山》中出现了他的特别演出，他饰演了性格呆萌却英勇无畏的警卫员高波，凭借这一角色的出色演绎，他成功获得了第三十三届大众电影百花奖最佳男配角提名。二零一五年八月二十日，他与杨颖、倪妮联袂主演的都市爱情喜剧电影《新娘大作战》上映，他在片中饰演男主角凯文，该片市场表现极为亮眼，上映首周便强势斩获约一点五亿元人民币票房，成绩远超同期其他影片，成为当年七夕档期的票房冠军；随后在九月十三日，他与杨颖、杜淳等共同主演的电视剧《大汉情缘之云中歌》播出，他在剧中成功塑造了颇具传奇色彩的历史人物刘病已，进一步拓宽了其表演戏路。
二零一六年一月十七日，由陈晓担纲男主角的青春校园题材电影《睡在我上铺的兄弟》正式与观众见面，他在片中饰演了男一号林向宇，这也是其演艺生涯中首次尝试校园电影角色；随后在二月十七日，其主演的古装武侠剧集《五鼠闹东京》登陆荧屏，陈晓在剧中精彩演绎了“锦毛鼠”白玉堂这一经典人物。进入二零一七年，二月二十三日，他主演的都市情感剧《云巅之上》开播，剧中他化身为明星唐斐；四月二十一日，陈晓参演了由韩国导演朴裕焕执导的温情悬疑电影《神秘家族》，在片中饰演了弟弟树树这一角色；同年八月三十日，其主演的年代传奇剧《那年花开月正圆》播出，他成功塑造了性格鲜明的沈家二少爷沈星移；十二月十六日，陈晓与杨子姗联袂主演的年代谍战剧《红蔷薇》播出，他在剧中扮演了肖君浩，这也是他首次挑战谍战题材的影视作品。二零一八年二月十五日，陈晓登上了中央电视台春节联欢晚会的舞台，与凤凰传奇、周渝民、容祖儿、沙溢、胡可、佟丽娅等艺人共同献上了开场歌舞《万紫千红中国年》。 二零一九年二月十一日，陈晓主演的女性励志传奇剧《独孤皇后》播出，他在剧中饰演了隋朝开国皇帝杨坚；同年三月，他以青年志愿者的身份参与了中央电视台学雷锋志愿服务主题宣传特别节目《文明之光 志愿中国》，并在节目中表演了朗诵《我就是雷锋》；四月十九日，他与杜鹃合作主演的爱情电影《如影随心》登陆院线，在片中他饰演了一位才华横溢的小提琴家陆松；四月二十日，其与景甜、何明翰等人合作主演的都市爱情剧《一场遇见爱情的旅行》播出，陈晓在剧中饰演了热血青年金小天。八月二十六日，他主演的军事题材电视剧《陆战之王》开播，陈晓在剧中饰演了九五后新兵张能量，该剧不仅是迎接新中国成立七十周年的首部献礼剧作，更在国家广播电视总局推荐的八十六部献礼剧目中，被列为十五部重点剧目之一。 二零二零年十一月三十日，陈晓主演的都市医疗剧《了不起的儿科医生》于北京卫视播出，他在剧中饰演了技术精湛的儿科医生邓子昂，该剧亦成功入选国家广电总局电视剧司发布的庆祝新中国成立七十周年推荐播出参考剧目名单。二零二一年一月一日，他与颖儿领衔主演的都市爱情剧《舒克与桃花》在芒果TV上线，陈晓在剧中扮演了努力奋斗的售楼员舒克；五月四日，为纪念中国共产党成立一百周年而拍摄的献礼剧《理想照耀中国》上线播出，他在剧中饰演了革命者何敬平；六月十三日，其主演的人物传记题材电视剧《百炼成钢》播出，陈晓在剧中生动塑造了革命先驱瞿秋白的形象；十月二十一日，他与靳东、闫妮、黄志忠等共同主演的现实题材政治剧《突围》播出，他在剧中饰演了记者秦小冲；十二月二十五日，陈晓与毛晓彤领衔主演的古装剧《云襄传》宣布杀青，他在剧中饰演了云台弟子云襄。 二零二二年四月二十五日，陈晓与王晓晨领衔主演的都市轻喜剧《好好说话》播出，他在剧中饰演了一位调解类节目的主持人杨光。六月二日，他与刘亦菲、柳岩、林允等联袂主演的古装剧《梦华录》播出，陈晓在剧中饰演了皇城司指挥使顾千帆。八月十一日，其主演的现实题材剧集《冰雨火》在优酷平台播出，他在剧中饰演了孤胆英雄吴振峰；十月二十二日，陈晓参演了大型主题电视节目《时间的答卷》第二季，并在节目中倾情演绎了航天员聂海胜的事迹；十二月十四日，他参加了深度人物访谈节目《鲁豫有约一日行》。 二零二三年三月五日，陈晓参加了纪念毛泽东等老一辈革命家为雷锋同志题词六十周年文艺晚会《新时代 新雷锋》，该晚会在湖南卫视播出，他在其中表演了情景讲述《榜样》；三月二十日，他与李沁搭档主演的年代情感剧《人生之路》播出，陈晓在剧中饰演了渴望改变命运的青年高加林；四月六日，其领衔主演的现实主义刑侦悬疑剧《尘封十三载》播出，他在剧中饰演了刑警陆行知；五月四日，他参加的文艺晚会《UP青春——2023五四青年节新媒体特别节目》播出；五月五日，陈晓主演的都市家庭伦理剧《小日子》正式开机，他在剧中饰演男主角朱劲草；八月二十八日，他与古力娜扎主演的都市情感剧《无与伦比的美丽》播出，陈晓在剧中饰演了创业者许耀。十一月二十五日，他参加了爱奇艺平台出品的综艺节目《2023尖叫之夜》。十二月二十二日，陈晓与杨子姗领衔主演的电视剧《隐瞒之事》宣布杀青。 二零二四年三月十四日，陈晓主演的电视剧《小日子》播出；四月十八日，其主演的另一部电视剧《火柴小姐和美味先生》也与观众见面。九月十日，陈晓凭借在电视剧《梦华录》、《人生之路》以及《尘封十三载》中的出色表现，成功入围第三十二届中国电视金鹰奖最佳男主角奖项的角逐。二零二五年十一月二十五日，他参演的电视剧《大生意人》播出；十二月二十二日，其参演的短剧作品《奇迹》亦正式播出。
在大学求学期间，陈晓在课堂上的表现往往显得较为内敛，他很少主动参与同学间的讨论与交流，平日里也习惯于保持沉默，言语不多。这种不善言辞、回避社交场合的特质，使他成为周围同学眼中一个较为典型的社交恐惧者。
演员陈晓与陈妍希的缘分始于共同出演电视剧《神雕侠侣》的合作经历，在剧组相识并逐渐相知。陈妍希比陈晓年长四岁，这段姐弟恋在2015年8月27日迎来了公开时刻，两人选择在同一天于各自的个人微博账号上正式公布了恋情，获得了众多粉丝与观众的祝福。恋情公开后，他们的感情进展顺利，于2016年7月5日在安徽合肥办理了结婚登记手续，正式成为合法夫妻；紧接着在同年的7月19日，双方在北京隆重举行了一场温馨而盛大的结婚典礼，邀请亲朋好友共同见证；婚后生活甜蜜，并于2016年12月20日在台北迎来了他们的爱情结晶，儿子取名为陈睦辰。家庭生活平稳而幸福，到了2021年12月20日，妻子陈妍希通过社交平台分享了一组充满爱意的新照片，为儿子星星庆祝他的五岁生日，展现了温馨的家庭氛围。然而，这段持续了近十年的婚姻最终在2025年2月18日画上了句号，演员陈晓与陈妍希通过社交媒体共同发布了正式声明，宣布双方经慎重考虑后决定离婚，并同时表示，未来两人将以家人的身份继续共同承担抚养责任，携手陪伴孩子健康快乐地成长。
2025年12月初，大皖新闻记者对演员陈晓进行了一次专访。在对话过程中，记者问及了他近期备受外界关注的“暴瘦”状况。对此，陈晓首次作出了公开回应。他表示，作为一名专业演员，体型的增重或减重，本质上都是为了更好地塑造角色、贴合剧情需要而采取的职业化手段。无论是为了呈现角色的特定状态，还是服从于作品整体的艺术要求，外形的变化都是表演工作的一部分，其最终目的始终是服务于角色本身和故事表达。
二零一二年八月，陈晓应邀出席了一场名为“盛满爱·建好厨房吃好饭”的慈善晚宴，该活动由中国社会福利基金会、春苗营养厨房公益基金以及免费午餐基金共同承办。在晚宴的拍卖环节中，他积极助拍篮球明星斯蒂芬·马布里的签名球衣与球鞋，最终共筹集善款一百二十五点一万元。这笔善款被专项用于在宁夏、湖北、河南等多个省区的数十所农村寄宿制学校内建设“春苗营养厨房”，并为这些学校的学前班儿童提供为期一整年的免费餐食补助。次年十一月，他获邀担任由中华环境保护基金会所发起的“萤火行动”公益项目的爱心大使，致力于环保理念的传播。二零一七年十二月，陈晓正式加入中国文艺志愿者协会，成为该协会吸纳的第二批个人会员之一，此后更于协会中担任理事职务。二零一九年八月，他跟随“韩红爱心·百人援川”大型医疗援助公益团队前往四川，深入乡村地区，为当地百姓带去切实的医疗问诊服务。二零二零年十月十八日，陈晓被聘任为中国电视艺术家协会新文艺组织和新文艺群体工作委员会的委员。同年，他还积极参与了“韩红爱心·百人援陕”大型医疗援助公益行动，为陕西省需要帮助的群众提供医疗支持。二零二一年十二月，他作为文艺工作者代表，参加了第十一次全国文学艺术界联合会代表大会。进入二零二二年，四月期间，陈晓与妻子陈妍希共同捐赠防疫物资，援助当时疫情严峻的上海；七月，他被推选为二零二二两岸青年峰会的青年形象大使，促进两岸青年交流。二零二三年八月，他再度投身“韩红爱心百人援龙江”活动，亲赴黑龙江受灾区域，为遭受洪涝灾害的民众送去支援与关怀。二零二五年初，多位网友通过社交平台透露，演员陈晓在其家乡安徽合肥的一所艺考培训机构内，亲自为学生们讲授表演类课程。截至四月十一日发稿时，陈晓及其团队尚未对此事作出公开回应。此外，他亦担任北京韩红爱心慈善基金会理事，持续参与公益事业管理；同年十一月二十八日，陈晓携手韩红基金会，向受灾害影响的香港同胞提供了及时的物资与资金援助。
在许多人看来，陈晓身上带着一种与他实际年龄不太相称的沉静与腼腆，常常被视作安静乖巧的典型。日常生活中，他并非热衷于经营社交媒体的人，既不刻意展示可爱或迎合潮流，也极少公开分享个人生活的照片。在经历个人与事业的蜕变阶段时，陈晓主动走出了以往那种凭借清秀面容和俊朗轮廓塑造的古装小生的舒适区，转而以一种精准而富有张力的表现方式，向观众展现了他在表演上的层次与可塑性。进入《那年花开月正圆》的拍摄后，他更进一步突破既往的框架，通过略带叛逆甚至不拘一格的角色诠释，成功实现了表演上的跨越。他所塑造的沈星移这一角色，不仅令人耳目一新，也充分证明了他作为演员所具有的广阔潜力与发展空间。尽管年纪尚轻，陈晓却已能展现出沉稳从容的气场，其演技扎实且富有感染力，足以经得起大银幕的细致考验，堪称兼具偶像气质与实力派表演能力的代表性演员。