1993年陈思斯作为童星参演第一部电视剧《蓝色的向往》；中学就读于宁波市第十五中学而后考入华茂外国语学校，2002年考入中央戏剧学院表演系本科。

2005年陈思斯出演瞿颖和胡兵主演的电视剧《如果月亮有眼睛》正式出道；2007年与刘佳、耿乐等主演家庭情感剧《戈壁母亲》，饰演赵丽江；同年还出演金琛导演的电视剧《军刀》。

2008年陈思斯参演反映天路建设历程的四十集电视连续剧《雪域天路》，饰演杜小茜并客串梅婷主演的电视剧《幸福有多远》。

2010年陈思斯参演的战争青春剧《拯救女兵司徒慧》播出；2011年11月由陈思斯、孙俪、蔡少芬、陈建斌等主演的古装清朝宫廷斗争剧《甄嬛传》播出，陈思斯饰演华妃的军师襄嫔娘娘曹琴默。

2012年出演首部电影《如梦般飞翔》并出演杜淳、马伊琍主演的都市情感剧《青春期撞上更年期Ⅱ》，饰演王心颖；12月份参演滕文骥和王为执导的电视剧《天伦》。

2013年参演电影《孔二皮进城记》；8月份陈思斯与朱亚文、边潇潇等主演的家庭伦理剧《正阳门下》播出，陈思斯在剧中饰演孟小杏；9月份在《大路上》中出演工程师魏馨兰。

2014年参演范冰冰工作室出品的古装历史剧《武则天》。

2015年主演都市强情感高智商电视剧《亲密搭档》。在另类谍战剧《我的老爸是卧底》中饰演民国女特工冯傲雪。

2016年参加江苏卫视大型推理神秘音乐秀《看见你的声音》。参演现代都市情感大剧《黄大妮》。