陈晓1987年7月5日出生于安徽合肥，毕业于中央戏剧学院表演系本科班。陈晓出生于安徽一个公务员家庭，因为凌晨出生，家人取名晓字。10岁时，被导演选中，出演第一部电视剧《我们班的歌》。2005年，陈晓在高考中同时考上中央戏剧学院、北京电影学院、南京艺术学院三所高等艺术院校，最终选择中戏。
1997年出演电视《我们班的歌》，饰演男一号孙东 。 2010年参演徐克执导的电影《狄仁杰之通天帝国》 。 2011年签约于正工作室。2013年凭借新版《笑傲江湖》林平之、《陆贞传奇》男一号高湛人气大增，荣获2013年度国剧盛典“极具青春号召力演员”奖，以及亚洲偶像盛典“最具潜力男演员奖”。2014年陈晓与陈妍希主演的古装武侠电视剧《神雕侠侣》播出，拿下全国同时段第一的收视率。2016年，主演青春校园电影《睡在我上铺的兄弟》;同年，凭借在影片《智取威虎山》中饰演的高波一角获得第33届大众电影百花奖最佳男配角提名 。
2017年，搭档孙俪主演的年代传奇剧《那年花开月正圆》东方卫视、江苏卫视开播，凭借沈星移一角摘得中国电视剧品质盛典“年度观众喜爱品质剧星”和“2017年度受网络关注男演员”奖。2019年4月，主演的都市爱情电影《如影随心》上映 ，并凭借该片荣获第26届北京大学生电影节最受欢迎男演员奖;同月，主演的公路悬疑爱情剧《一场遇见爱情的旅行》在江苏卫视、浙江卫视黄金档播出 。
陈晓从小学习绘画，最擅长速写。从四年级开始学习篮球，小学、初中、高中、大学均为学校的校篮球队员，擅长跳高、跳远，获国家二级运动员称号。陈晓从中央戏剧学院读大三时起，在家乡合肥担任艺术学校的表演班代课教师，帮助艺术考生补习表演。
2015年8月27日，陈晓与陈妍希公布恋情 。
2016年7月5日，陈晓与陈妍希在安徽合肥领证登记结婚 ;7月19日，两人在北京举办婚礼 ;12月20日，陈晓的妻子陈妍希产下儿子，取名陈睦辰 。
陈晓自2009年从中央戏剧学院毕业之后，所参演的作品，除了2013年的《笑傲江湖》、《陆贞传奇》、《云中歌》和《宫锁沉香》之外，大多是配角。所以，在很多人看来一夜成名的陈晓，也经历了从跑龙套一步步地成为主角的过程(新浪娱乐评);陈晓身上有着与他年龄不符的安静和害羞，是很多人眼中的“乖乖仔”。他不是微博控，不会卖萌卖腐，也很少晒自己的自拍照(新浪娱乐评);陈晓年纪轻轻气场就很足，演技能够经受住大银幕的考验，可以说是偶像中的演技派 。
