陳曉旭有過兩段婚姻，她的第一任丈夫是演員畢彥君，第二任丈夫是郝彤。

陳曉旭和畢彥君自少年時就相識。1987年，陳曉旭在拍攝完《紅樓夢》不久后，便與畢彥君結婚了，之后由于兩人性格不合而離婚。1991年，陳曉旭與郝彤因拍攝電視劇《黑葡萄》而相識、相戀，最終倆人成為了夫妻。

1999年，陳曉旭偶然間在朋友的車上聽到凈空法師講解的《無量壽經》錄音帶，從此與凈空法師結緣。

2007年2月23日，陳曉旭在位于長春寬城區奮進鄉新月村的百國興隆寺舉行了剃度儀式，落發出家，法號妙真 ；同年5月13日，陳曉旭因患乳腺癌在深圳去世，享年41歲。