1994年，于中央戏剧学院表演系本科毕业。1998年，中央戏剧学院表演系硕士研究生毕业，同年留校任教。2002年进入国家话剧院，现在正逐渐向导演转型。
1998年，陈建斌参演首部电影作品《网络时代的爱情》 ;2000年，出演话剧《三姊妹等待戈多》、《一个无政府主义者的意外死亡》、《科诺克或医学的胜利》获得第4届中国话剧金狮奖。
2001年，参演孟京辉的处女作电影《像鸡毛一样飞》。
2003年，主演《结婚十年》，与徐帆在剧中扮演一对在生活和时光的消磨中感情逐渐变淡、并开始出现问题的夫妻，夺得第24届电视飞天奖优秀男演员奖和第五届金鹰节最受喜爱男演员奖[3]。
2005年，参演《中国式结婚》。
2006年，与张国立合作《亲兄热弟》;2月，陈建斌与蒋勤勤领衔主演胡玫指导的电视剧《乔家大院》饰演乔致庸，凭借《乔家大院》获得第23届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧男演员奖 。
2007年，参演高希希导演的军旅题材电视剧《光荣岁月》。
2008年，荣获中国电视剧辉煌三十年“最具影响力的十佳演员”奖。
2010年，在高希希导演的《三国》中扮演枭雄曹操 。
2011年，与孙俪、蔡少芬等合作主演清宫电视剧《后宫甄嬛传》，饰演雍正一角 ，陈建斌夺得三座金马奖。
2012年，与陶虹、吴秀波等合作出演蔡尚君执导的电影《人山人海》，饰演老铁，获得第4届英国万像国际华语电影节最受观众欢迎男演员奖。同年凭借《后宫甄嬛传》获得华鼎奖中国最佳电视剧男演员奖[4]。
2014年凭借首次自编自导自演的电影《一个勺子》获得第51届台湾电影金马奖最佳新导演奖、最佳男主角奖，另外凭借《军中乐园》获得最佳男配角奖，成为首位在同一届颁奖礼获得这三项奖项的华人演员。
2015年，主演电视剧《赵匡胤》。
2016年1月，参加“百花迎春中国文联2016春节大联欢”。
2005年，因拍摄《乔家大院》陈建斌与蒋勤勤相识，2006年两人结婚。2007年1月8日，蒋勤勤在北京剖腹产生下一子。
2014年，陈建斌与蒋勤勤夫妇远赴毛里求斯，庆祝他们八年结婚纪念日。
2014年5月，蒋勤勤陈建斌夫妇为某时尚杂志拍摄的封面大片曝光。蒋勤勤再披婚纱，甜美优雅。
参演电视剧
赵匡胤2015-08-10饰演赵匡胤 导演高希希 主演邵峰, 殷桃, 王绘春
学堂故事之弟子规2015-07-06饰演算命先生 导演袁刚 主演雷恪生, 丁嘉丽, 王劲松
父亲的身份2015饰演俞北平 导演高群书 主演俞飞鸿
兄弟兄弟2014-08-07饰演孟天运 主演斯琴高娃, 叶静, 黄曼
女人帮·妞儿2012-07-09饰演客串 主演应采儿, 熊乃瑾, 刘芸
你是我爱人2012-01-01饰演蔺海强 主演张国立, 邓婕, 张萌
后宫甄嬛传2011-11-17饰演雍正 导演郑晓龙 主演孙俪, 蒋欣, 孙茜
开天辟地2011-06-15饰演李大钊 导演胡玫 主演黄海冰, 张萌, 蒋勤勤
中国19212011-05-16饰演吴炳湘 主演谷智鑫, 李訫, 徐百卉
五星红旗迎风飘扬2011-01-26饰演钱学森 导演王晓明 主演唐国强, 王伍福, 郑国霖
冰是睡着的水2010-10-20饰演特工“曹操” 主演傅程鹏, 应采儿, 徐洪浩
三国2010-05-02饰演曹操 导演高希希 主演蒋昌义, 于滨, 倪大红
震撼世界的七日2008-07-16饰演周北川 主演陈宝国, 蒋雯丽, 孙俪
圣洁的雪莲花2008饰演峻峰 主演江珊
天下兄弟2008饰演李师长 主演聂远, 董勇, 王力可
光荣岁月2008饰演苑志豪 导演高希希 主演黄海波, 朱媛媛, 王媛可
亲兄热弟2007-03-01饰演于大水 导演黄力加 主演张国立, 陶虹, 邓婕
睁开你的眼睛2007饰演罗建平 主演姜宏波, 马苏, 林笑石
乔家大院2006-02-13饰演乔致庸 导演胡玫 主演蒋勤勤, 马伊琍, 娟子
接触2006饰演张越新 主演杨童舒, 韩青, 孟尧
红墨坊2006饰演靳开文 主演张国立, 许晴, 马苏
中国式结婚2005饰演友情出演 主演辛柏青, 吴越, 姚芊羽
决不饶恕2004饰演丁武 主演刘蓓, 刘威葳, 郭涛
刑警使命2004饰演严一丁 导演郑晓龙 主演孙淳, 吴越
从爱情开始2004饰演周铭远 主演杨若兮, 张恒, 朱宏嘉
最后诊断2004饰演马培德 主演高明, 苏可, 傅淼
结婚十年2003-06-16饰演成长 主演徐帆, 洪剑涛, 牛莉
血染金三角2003饰演周啸 主演瞿颖, 赵有亮, 方子哥
走进八里堡2003饰演李俊生 主演郭达, 李洪涛, 王琳
穿越激情2003饰演陆野 主演蒋雯丽, 莫小奇, 颜丙燕
浪漫的事2002饰演苏晓聪 主演彭玉, 倪萍, 张延
愿望年代2001饰演周紫建 主演刘欣, 萨仁高娃, 李颖
女人别哭2001饰演周紫建 主演刘欣, 李颖, 萨仁高娃
黑网2000饰演反贪人员 导演何伟 主演李幼斌, 陈瑾
永恒恋人2000饰演振雄 主演吴越, 安雯, 矢野浩二
关怀2000饰演吴大明
有爱的日子2000饰演魏继承 主演丁嘉丽, 王劲松, 李涓
我亲爱的祖国1999饰演方学桐 主演袁立, 朱媛媛, 辛柏青
凤求凰1997饰演窦圭 主演柳云龙, 黄海波, 焦恩俊
京港爱情线1997饰演程强 主演吴倩莲, 李亚鹏, 龚蓓苾
梅花三弄之梅花烙1993-10-13饰演侍卫 主演马景涛, 沈海蓉, 陈德容
参演电影
一个勺子2015饰演拉条子 导演陈建斌 主演蒋勤勤, 王学兵, 金世佳
洋妞到我家2014主演徐帆, 金志文
人山人海2012饰演老铁 导演蔡尚君 主演陶虹, 吴秀波
无人驾驶2010导演张扬 主演林心如
二十四城记2008饰演客串 导演贾樟柯
天下有贼100个2005
猜猜猜2005
阳光天井2004
玉观音2003饰演赵铁军 导演许鞍华 主演赵薇
旧夫新婚2003
致命的一击2001
像鸡毛一样飞2001
菊花茶2000导演金琛 主演吴越
网络时代的爱情1998
话剧作品
1993《第十二夜》
1994《樱桃园》
1997《爱情蚂蚁》
1998《科诺克或医学的胜利》
1998《三姊妹·等待戈多》
1998《一个无政府主义者的意外死亡》
1999《盗版浮士德》[25]
2008《天朝1900》
2002《千禧夜，我们说相声》
2015年12月23日，作为嘉宾出席了第30届中国电视剧飞天奖典礼。
中国电影金鸡奖
2015 第30届中国电影金鸡奖最佳导演处女作奖 一个勺子 (获奖)
2015 第30届中国电影金鸡奖最佳男主角奖 一个勺子 (提名)
2015 第30届中国电影金鸡奖最佳改编剧本奖 一个勺子 (提名)
台湾电影金马奖
2014 第51届台湾电影金马奖最佳男主角奖 一个勺子 (获奖)
2014 第51届台湾电影金马奖最佳剧情片奖 一个勺子 (提名)
2014 第51届台湾电影金马奖最佳新导演奖 一个勺子 (获奖)
2014 第51届台湾电影金马奖最佳男配角奖 军中乐园 (获奖)
2014 第51届台湾电影金马奖最佳改编剧本奖 一个勺子 (提名)
亚洲电影大奖
2015 第9届亚洲电影大奖最佳男配角奖 军中乐园 (提名)
华语电影传媒大奖
2016 第16届华语电影传媒大奖最佳男主角奖 一个勺子 (提名)
2016 第16届华语电影传媒大奖最佳新导演奖 一个勺子 (提名)
2015 第15届华语电影传媒大奖最佳男配角奖 军中乐园 (获奖)
2013 第13届华语电影传媒大奖最佳男演员奖 人山人海 (提名)
中国电视金鹰奖
2006 第23届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧男演员奖 乔家大院 (获奖)
2004 第22届中国电视金鹰奖观众喜爱的电视剧男演员奖 结婚十年 (获奖)
中国电视剧飞天奖
2009 第27届中国电视剧飞天奖杰出贡献奖 (获奖)
2004 第24届中国电视剧飞天奖优秀男演员奖 结婚十年 (获奖)
其他影视奖项
2016-03 《青年电影手册》 2015年度新导演 一个勺子 (获奖)
2016-03 第7届中国电影导演协会年度男演员奖 一个勺子 (提名)
2016-01 第6届金考拉国际华语电影节最佳男配角奖 一个勺子 (获奖)
2012-10 第4届英国万像国际华语电影节最受观众欢迎男演员奖 人山人海 (获奖)
2012-00 华鼎奖中国最佳电视剧男演员奖 (获奖)
2011-08 第13届中国电影表演艺术学会金凤凰奖表演学会奖 孔子 (获奖)
2011-03 第1届亚洲彩虹奖最佳男演员奖 三国 (获奖)
2011-00 第6届首尔国际电视节最佳男演员奖 三国 (获奖)
2000-00 第4届中国话剧金狮奖主角奖 (获奖)
综合奖项
2013 第12届星尚大典星尚表演艺术经典人物 (获奖)
2013 CCTV2012中国电视剧年度明星盛典十佳男演员 甄嬛传 (获奖)
2012 安徽卫视偶像盛典最佳男演员奖 (获奖)
2010 国剧盛典电视剧年度人物 (获奖)
2009 德艺双馨电视艺术工作者 (获奖)
2009 最佳广告代言人奖 巴德士代言人 (获奖)
2008 中国电视剧辉煌三十年最具影响力的十佳演员 (获奖)
2008 国剧盛典回响三十年最具影响力的演员 (获奖)
电影
2016-03-08 首届 金羊奖2015华语电影贡献奖 《一个勺子》 (获奖)
北京大学生电影节
2016 第23届北京大学生电影节评委会奖 一个勺子 (获奖)
2016 第23届北京大学生电影节最佳影片奖 一个勺子 (提名)
2016 第23届北京大学生电影节最佳编剧奖 一个勺子 (提名)
2016 第23届北京大学生电影节最佳男演员奖 一个勺子 (提名)
2016 第23届北京大学生电影节最佳处女作奖 一个勺子 (提名)
2001 第8届北京大学生电影节最受欢迎男演员奖 菊花茶 (获奖)
陈建斌的演技有目共睹，是难得的实力派演员，他演的曹操很出彩(阎建钢评价);他是一个创造力很强的人，也很冲动，而这种冲动也恰恰是一个演员的生命力(高希希评价)。
陈建斌为拍摄《开天辟地》光是练习握马鞭就满手出血，付出很多(胡玫评价)。
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