陈氏的生年不详,她的父亲陈午是第三代堂邑侯,母亲馆陶长公主刘嫖则是武帝的姑姑。前153年到前151年间[2],刘嫖曾想将她嫁予当时的太子刘荣,被刘荣母亲栗姬拒绝[3]。后与王夫人的儿子胶东王刘彻结亲。
孝景七年(前150年),七岁的刘彻被立为太子。后娶陈氏为妃,两人成婚的时间已无法考证。前141年汉景帝逝世,太子刘彻登基为帝,太子妃陈氏被立为皇后。由于在刘彻被立为太子时,长公主刘嫖有功。因此陈皇后在后宫比较骄纵,但她一直未生子。当时武帝的舅舅太尉田蚡就已认定武帝会无子继承皇位,堂叔刘安将会继承皇位[4]。
建元二年春(前139年)[5],卫子夫入宫。根据《汉书》的记载,一年多后,卫子夫得到汉武帝的再次宠幸,而怀孕了。长公主刘嫖知道后,囚禁了卫子夫的弟弟卫青并想杀了他。幸得卫青的朋友公孙敖和壮士前去解救。汉武帝听说此事,对卫家和公孙敖大加封赏。卫子夫则被封为夫人,地位仅次于皇后。陈皇后知道卫子夫大受宠幸后,很愤怒,几死者数矣(可译为“多次寻死觅活”或“多次欲置卫子夫于死地”)。武帝对此更加愤怒。后来陈皇后挟妇人媚道,其事颇觉。元光五年(前130年),武帝遂穷治之,女子楚服等人因为为皇后巫蛊祠祭祝诅,大逆无道,相连及诛者三百余人。楚服枭首于市。派有司赐皇后策曰:“皇后失序,惑于巫祝,不可以承天命。其上玺绶,罢退居长门宫。”后立卫子夫为皇后。
长公主刘嫖曾经对武帝的姐姐平阳公主说:“帝非我不得立,已而弃捐吾女,壹何不自喜而倍本乎!”平阳公主回答:“用无子故废耳。”陈皇后曾经为了求子,花了九千万钱,却依然无子。
元鼎元年(公元前116年),她的两个同母兄弟堂邑侯陈须[6]和隆虑侯陈蟜[7]在为母亲刘嫖服丧期间,兄弟争财。同时又有男女奸事,按罪当死。最终兄弟二人皆自杀。
在兄弟死后数年,废后陈氏逝世,葬于汉长安城东南三十里的霸陵县[8] 郎官亭东面
好像听人说陈阿娇做了三年皇后,在长门当了三年废后,然后就挂了。
具体的都不清楚,书上只有后数年、废后乃薨的记载。