陈顼字绍世，小字师利，是陈废帝伯宗的叔父。他身材高大，足有二米多，长得虎头虎脑，仪表非凡。不仅健壮勇敢，善于骑射，有一身好武艺，而且为人宽容，多谋善断，因此，深得陈霸先的器重。
承圣元年（公元552年），陈霸先平定了侯景之乱，梁元帝怕他势大难制，便征霸先子侄入侍，名义上侍奉皇帝，实则当了人质。22岁的陈顼因此和霸先的儿子陈昌一起去了江陵。到江陵后，梁元帝以陈顼为进阁将军、中书侍郎，毛喜也被授为尚书功论侍郎。过了两年，江陵被西魏攻陷，陈顼与陈昌都被掳到长安。陈顼在那里一住就是7年，所幸有毛喜陪伴，还不算寂寞。到天嘉三年（公元562年），陈文帝以鲁山郡作交换，周朝才同意让陈顼回到南朝。陈文帝见了陈顼，很是高兴，当即授陈顼为侍中、中书监、中卫将军。不久，又授使节、都督扬、南徐、东扬、南豫、北江五州诸军事、扬州刺史，进号骠骑将军。
陈顼在陈伯宗即位之后不久，便同中记室毛喜等策划如何独断朝纲。他先在毛喜等人协助下，诛杀刘师知等辅佐大臣，又派兵平定了华皎叛乱，威权日重，朝野慑服。陈顼见时机已到，便于光大二年（公元568年）十一月，废陈伯宗为临海王，接着他于次年正月即位称帝，改元太建。
这年九月，陈顼怕盘踞广州十几年的欧阳纥势力过于强大，难以控制，便下诏征欧阳纥入朝为左卫将军。欧阳纥知道这实际是要削他实权，很不愿意受征还都，在部下的劝说下，举兵攻袭衡州刺史钱道月兆。道月兆闻变急忙报告建康，陈顼派中书侍郎持节去广州安抚，欧阳纥不允。同年十月，陈顼下诏命章昭达率军讨伐欧阳纥。欧阳纥亦加紧备战，联络各处力量，扩大反叛势力。第二年二月，欧阳纥召阳春太守冯仆至南海（今广州）共同反叛朝廷。冯仆参加叛乱后，派人报告母亲冼夫人，冼夫人气愤地说：“我家忠于朝廷，已经两世，不能因为怜惜儿子而背叛国家！”随即发兵拒叛军入境，并亲自率领各部落酋长前去迎接章昭达。欧阳纥得知章昭达率军来到，慌张得不知所措，叛军见状四散奔逃，欧阳纥被生擒送往建康。陈顼大喜，即令将欧阳纥在市中斩首示众。
陈顼见欧阳纥已经平定，便决计休养生息，不复举兵。因此分别派人与周齐聘问通好，过了两年太平日子。在这期间，陈顼鼓励垦荒，减轻租赋，生产稍有恢复。与此同时，北周武帝在位，厉行改革，实力也迅速增强，只有北齐国力逐渐呈衰弱趋势。陈顼因此有意伐齐，召集群臣商议。公卿大臣吵吵嚷嚷，大多不赞成北伐，惟独镇前将军吴明彻力排众议，坚决主张伐齐。陈顼拿定主意之后，便于太建五年（公元573年）三月命吴明彻率众十万伐齐。
吴明彻攻下历阳，收降合肥，又率大军攻克仁州、峡石，进逼寿阳。齐朝派巴陵王王琳与扬州刺史王贵显共保寿阳。明彻乘王琳初到，军心未稳，连夜攻城，至半夜即攻破外城，齐兵退保城内之相国城及金城。明彻引肥水灌城，大水渗入城中，潮湿不堪，将士多生病腹泻，手足肿烂，死了有十之六七。这时齐又派大将军皮景和率大军救援寿阳，齐军，心中害怕，距城30里，便屯兵不进。陈军诸将听说齐大军来到，也很紧张，吴明彻却非常镇定。第二天，吴明彻披挂整齐，亲自督阵，指挥陈军从四面猛攻，一鼓作气，拿下了寿阳内城，活捉王琳、王贵显等，皮景和知寿阳已陷，连夜拔营北逃，粮草辎重全部丢给了陈军。于是，淮、泗一带尽为陈所有。
寿阳平定，吴明彻派人将王琳等人押送建康。王琳一向慎施刑罚，轻财爱士，深得将士拥护，明彻怕夜长梦多，王琳旧部发生哗变，赶忙又派亲信追上去，将王琳斩杀于道，只将头颅送往建康。王琳老部下、原梁朝骠骑仓曹参军朱瑒致书徐陵，求王琳头颅为其安葬。徐陵得书，报知朝廷，陈顼亦为之感动，诏令将王琳并熊昙朗等头颅皆还与其亲属。朱瑒将王琳尸首埋于八公山一侧，前来奔丧的王琳老部下竟有数千人之多。
太建九年（公元557年）十月，北方形势发生巨大变化，强大的北周已经灭掉北齐。陈顼企图趁火打劫，夺取徐、衮。于是诏令南兖州刺史、司空吴明彻率军北伐。吴明彻在吕梁大破周兵，进围彭城，久攻不下。
次年二月，吴明彻筑堰截清水（今泗水）灌彭城，将舟舰布列城下，日夜猛攻。彭城守将梁士彦一面加强防御力量，一面派人向周廷告急。周派大将军王轨出兵往援，王轨领命即率兵轻装急行，直趋清水入淮处，用铁锁连贯几百个车轮，沉于清水，又在水中横放许多粗大树木，阻断陈军归路。陈军将士十分惊恐，纷纷主张破堰拔军，用船载马撤退。吴明彻正苦于背痛，便同意了撤退，并决堰行舟。谁知到了清口，水势减弱，舟舰被车轮堵住，不能过去。王轨引兵围击，陈军大败，吴明彻被生俘，三万将士及器械辎重皆被周兵俘获。北伐诸军，仅萧摩诃与将军任忠等率所部兵马逃回淮南。吴明彻被俘往长安后，周武帝敬其勇武过人，封他为怀德公，位同大将军。吴明彻却并不高兴，不久便忧愤而死。
伐周失败，陈项不免想起两人，一为蔡景历，一为毛喜。蔡景历前时因谏请班师被罢官。陈顼现在后悔当初没听他的话，于是重新起用景历为鄱阳王谘议参军。几天后又迁员外散骑常侍，兼御史中丞，复还封土爵号，入朝任度支尚书。伐周之议，老臣毛喜也曾表示反对，陈顼这时感触颇深地对毛喜说：“卿之所言，验于今矣！”又对散骑常侍袁宪说：“不用毛喜计策，遂令有今日之败，朕之过也。”由是待毛喜更加亲近。
太建十一年（公元579年）十一月，周派柱国梁士彦率兵伐陈。陈顼闻报令开府仪同三司、南兖州刺史淳于量为上流水军都督，中领军樊毅都督北讨诸军事，左卫将军任忠都督北讨前军事，共同抵御周军。陈军分数路北上，前丰州刺史臬文奏率步骑3000人赴阳平郡，任忠率步骑7000人赴秦郡，仁威将军鲁广达率众入淮，樊毅率20000水军由东关入焦湖，武毅将军萧摩诃率步骑赴历阳。不过10天，周军已克豫州、霍州。陈顼急令始兴于王陈叔陵为大都督，总督水陆众军，但却不能遏制周兵。至十二月，南北衮、晋三州及盱眙、山阳等9郡百姓纷纷南逃，周又顺利取谯、北徐二州。于是长江以北尽没于周。
其后陈顼虽励精图治，但终因陈朝元气已伤，不能再振军威。至太建十四年（公元582年）正月，陈顼忽然生起病来，不久死于宣福殿，时年53岁。谥号“孝宣皇帝”，庙号“高宗”。