陈玉勋自幼便对艺术表现出浓厚兴趣，尤其热衷于绘画与节奏强烈的重金属摇滚乐。1989年，他顺利完成淡江大学教育资料科学系的学业。大学毕业后，他进入民心工作室，开始投身电视剧制作领域，积累了丰富的实务经验。1992年，他执导了电视剧《母鸡带小鸭》，该剧凭借其出色的品质成功入围了当年的金带奖最佳戏剧节目奖。1993年，适逢新闻局推动电影年活动，陈玉勋在此期间担任了多部短片的编剧与导演工作；同年，他凭借电影剧本《热带鱼》荣获优良剧本奖，并成功获得了国片辅导金的资助。1995年，他自编自导了个人首部电影长片《热带鱼》，这部作品在国际上崭露头角，获得了法国蒙贝利耶电影节最佳影片金熊猫奖，同时在岛内也赢得了第32届台湾电影金马奖最佳原创剧本奖的肯定。1996年，他再次以剧本《爱情来了》获得高达一千万元新台币的国片辅导金。1997年，他自编自导了由坣娜、施易男、黄子佼共同主演的喜剧电影《爱情来了》，该片先后在日本东京影展青年导演竞赛单元获奖，并斩获了第34届台湾电影金马奖最佳原创剧本奖。 进入新世纪后，陈玉勋也将创作领域拓展至音乐录像带。2000年，他执导了MV《心中无别人》。2004年，他担任了由周杰伦演唱的歌曲《园游会》的音乐录像带导演。2005年，他继续执导了MV《憨人》。2008年是其MV创作的高产年份，他先后执导了《出头天》以及由知名乐团五月天演唱的《你不是真正的快乐》。2010年，他与沈可尚、侯季然两位导演合作，联合执导的三段式电影《茱丽叶》正式上映。2011年，他执导了短片《海马洗头》；同年，他还与王小棣、王童等资深导演一同联合执导了剧情电影《十加十》。2013年，他回归喜剧电影创作，执导了由杨佑宁、夏于乔、林美秀主演的《总铺师》，影片以女主角詹晓婉跑路回台南为起点，展开了一段充满温情与怀旧的、对台湾“古早味”文化的追寻之旅。2016年，他与导演柯贞年合作，联合执导了悬疑惊悚剧集《天黑请闭眼》。2017年，他再次推出力作，执导了由舒淇、王千源、张孝全共同主演的奇幻喜剧电影《健忘村》，展现了其多元化的导演风格。
由陈玉勋编剧并亲自执导的电影《健忘村》，巧妙地将荒诞、讽刺、吊诡与疯癫等多种艺术风格融为一体，同时又在作品中杂糅了喜剧、魔幻以及悬疑等丰富的类型元素，从而创造出一种既充满荒诞意味又不失天真童趣的独特影像风格。影片以裕旺村为背景，围绕村民对名为“忘忧”的神奇器物展开的控制与反控制斗争，逐步揭示了导演陈玉勋对理性秩序与自然本性之间复杂关系的深入思索。电影以相对客观的视角描绘了理性与自然各自的状态及其相互交织的关联，然而在这种表面上的平衡叙述之下，陈玉勋实则通过影像语言传达出更深层的意涵：那些无功利性的自然人，实际上象征了在理性规范与自然本能夹缝中挣扎求存的生命状态。遗憾的是，这些保持本真、超越功利的人物往往力量薄弱，在强大的理性化社会潮流面前，他们终究难以扭转整个社会朝向高度理性化方向发展的趋势，也无法真正挽救日益远离自然本性的现代文明。