陳數在北京舞蹈學院附中學習期間，系統學習芭蕾舞、中國古典舞、中國民間舞。

　　1992至1999年在東方歌舞團任舞蹈演員。

　　1999至2001年就讀于中央戲劇學院表演系。

　　2001年，陳數進入了中國國家話劇院。 ?

　　2004年，獲得印度甘地瑜珈學院中級教練員證書。 ?

　　2008年，憑《暗算》“黃依依”一角獲得改革開放三十年“十大經典電視劇人物獎”。2008年12月22日陳數在BQ2008紅人榜頒獎典禮上憑借話劇《日出》中扮演“陳白露”一角而被評為“年度藝術紅人”。 ?

　　2009年，在電視劇《傾城之戀》出演角色”白流蘇“ ?。6月，在《建國大業》中客串演出，客串一場毛主席和宋慶齡接見婦女代表的大戲 ?。憑《傾城之戀》成為入圍韓國首爾電視節唯一亞洲女演員，獲最佳女演員提名。《傾城之戀》中“白流蘇”一角入選《新周刊》“2009最深入人心的電視形象”榜單。 ?

　　2010年，參演電視劇《將·軍》，扮演角色粵調名伶沈紅玉 ?。2011年，簽約SMG尚世影業。8月8日，陳數參加中國電視藝術家協會演員工作委員會成立儀式，并被授予副會長頭銜 ?。

　　2012年6月15日，陳數擔任第18屆上海電視節白玉蘭獎評委，與福山雅治共同頒獎 ?。8月參演電視劇《正者無敵》，陳數飾演沈虹。同年，陳數和黃磊主演了電視劇《夫妻那些事》 ?。陳數領銜主演的愛情懸疑電影《情謎》 ?，出演角色大明星 ?。

　　2013年1月，參演電視劇《天真遇到現實》，陳數飾演楊天真一角 ?。參演電視劇《一代梟雄》，陳數在劇中飾演留洋歸來女教師程立雪，巍子演她的丈夫，孫紅雷則扮演和她一生糾纏到死的男人 ?。7月出演電視劇《劇場》，陳數則出演一個話劇團演員 ?。10月參演電視劇《我愛男閨蜜》，陳數飾“葉珊”一角。 ?

　　2015年，12月3日浪漫愛情電影《怦然星動》心動上映，陳數飾演男主角的前任經紀人眉姐 ?。同年參演由雷德利·斯科特執導的美國科幻電影《火星救援》，在其中飾演中國航空航天局官員朱濤。 ?

　　2016年，參演電視劇《小別離》，飾演黃磊的初戀 ?。