继承皇位
太平二年（557年），陈霸先篡位称帝，建立陈朝，是为陈武帝。封陈蒨为临川郡王，食邑二千户，拜为侍中、安东将军。当广州刺史萧勃举兵反对陈霸先，周文育、侯安都在沌口战败时，陈武帝诏命陈蒨入都护驾，军队的储备和警戒事务，都交给他掌管。不久命令他领兵到南皖筑城坚守。
永定三年六月丙午日（559年8月9日），陈武帝陈霸先去世，太子陈昌还被扣在北周做人质，当时外有强敌压境，内无重臣辅佐，宣皇后章要儿便与中书舍人蔡景历等人商议，决定密不发丧，急速征召身为临川王的陈蒨入宫继位。六月二十九日，陈蒨从南皖回到京城，住在中书省。陈蒨入宫后，多次推辞不肯继位，宣皇后又因儿子陈昌的缘故，不肯下令，群臣犹豫不决。镇西将军、南豫州刺史侯安都说：“如今天下未定，没有时间犹豫不决，临川王对社稷有功，应当共同推举他即位。”说完按剑上殿，禀告宣皇后拿出玉玺。于是陈蒨继位当日在太极前殿即皇帝位，是为陈文帝。七月初一日，陈文帝尊武帝宣皇后章要儿为皇太后，宫室称慈训宫。七月初四日，晋升镇南将军、开府仪同三司、广州刺史欧阳頠为征南将军，平南将军、开府仪同三司周迪为镇南将军。八月二十六日，封皇子陈伯茂为始兴王，继奉为始兴昭烈王陈道谭后嗣。改封始兴嗣王陈顼为安成王。九月初七日，立皇子陈伯宗为皇太子，王公以下赐帛各有等差。九月二十一日，立妃沈妙容为皇后。
削平内乱
梁末陈初，南方大乱。土着豪强乘机起兵，割据州郡，不奉朝命。对陈朝在江南的统治构成严重威胁。
天嘉元年（560年）二月，高州刺史纪机在军中反叛陈廷并回到宣城，占据宣城响应反叛的王琳。文帝派遣太尉侯瑱在梁山大败王琳，而且在博望（今AH省MAS市）击败了入侵的北齐军队，生擒北齐将领刘伯球，将齐兵的船舰和物资全部截获，俘获了数以万计的敌军士兵，王琳和萧庄北逃齐国。因为文帝对王琳和萧庄大战的胜利，导致萧庄所属的郢州刺史孙瑒在三月举州归附陈朝朝廷。同月，以高祖陈霸先的第六子陈昌为骠骑将军、湘州牧，晋封为衡阳王。江州刺史周迪平定南中，斩杀贼兵首领熊昙朗，传首京师。而且对北齐的战争也取得了胜利，北齐军镇守鲁山城，迫于陈军的军威和镇守困难而弃城逃走，陈文帝诏令南豫州刺史程灵洗镇守鲁山城。
天嘉二年（561年）正月，合州刺史裴景徽叛逃投奔北齐。同月，北周湘州城主殷亮投降陈朝，湘州被平定。二月，陈文帝以太尉侯瑱为车骑将军、湘州刺史。[16]四月，武陵、天门、南平、义阳、河东、宜都各郡都被陈文帝平定。十月，霍州的西山蛮率领部落归属陈朝。十一月，高丽国遣使向陈朝贡献方物，表示对陈朝正统地位的肯定。同月，陈文帝以武昌、国川两地归属竟陵郡，以安定流民。之前，缙州刺史留异响应王琳的反叛，此时王琳已经被平定，留异仍然割据一方，不服管制。陈文帝诏司空侯安都率兵前往讨伐。
天嘉四年（563年）正月，割据临川郡的周迪在陈朝的打击下弃城而逃，逃到了闽州刺史陈宝应处，临川郡的叛乱被陈文帝平定。同年七月，周迪卷土重来，再次兴兵攻打临川，陈文帝命护军章昭达率领大军前往征讨。十一月，章昭达大破周迪的军队，将其党羽全部擒拿，唯独周迪一人逃出重围。十二月，陈文帝宣布大赦天下。诏护军将军章昭达进军建安，讨伐闵州刺史陈宝应。一直到次年（564年）十一月，章昭达在建安（今FJ省建瓯市）大破陈宝应的军队，生擒陈宝应和东阳郡（今ZJ省JH市）的叛匪留异，擒送京师，晋安郡被平定。
晚年去世
天嘉六年（565年），文帝为皇太子伯宗进行元服之礼，以弟弟骠骑将军、扬州刺史安成王陈顼为司空。四月，临川太守骆文牙斩杀孤身逃走的叛匪首领周迪，传首京师。八月，文帝开始册封皇子们为王，立陈伯固为新安王，陈伯恭为晋安王，陈伯仁为庐陵王，陈伯义为江夏王。
天康元年（566年）二月，改天嘉七年为天康元年。三月，册封骠骑将军、开府仪同三司、扬州刺史、司空安成王陈顼为尚书令。陈文帝屡次授予陈顼重权导致他死后安城王陈顼擅政，为篡夺陈伯宗的皇位埋下了伏笔。四月，皇孙陈至泽出生，癸酉日（5月31日），陈文帝病重，当日在有觉殿去世，时年四十五岁，遗诏皇太子陈伯宗继承帝位。六月十九日，群臣为陈文帝上谥号为文皇帝，庙号世祖。六月二十一日，葬于永宁陵。但是陈文帝生前授予其弟陈顼以重权，导致他死后嗣帝权力弱小，很快就被陈顼篡夺了皇位。
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