早年經曆
陳沖從小生長在一個醫務工作者家庭，受父母影響，養成愛讀書的習慣。她讀小學時，開始學習彈鋼琴、拉手風琴。讀中學時，參加了學校劇團的活動，演出了許多文藝節目，為日後的演出打下了堅實的基礎。
1978年她考取上海外國語學院，主修英美文學。為擺脫成名困惑，1981年赴美留學，通過獎學金，圖書館，餐廳打工來維持生活。1981年，就讀于紐約州立大學新帕爾茲分校，但發現電影仍然是自己的愛好，此後在加州州立大學北嶺分校學習電影制作，1986年起，隻身勇闖好萊塢。
演藝經曆
1976年，因在謝晉執導的電影《青春》中演啞妹而嶄露頭角。
1979年，與唐國強、劉曉慶主演電影《小花》，将這個有着特殊命運的趙小花，飾演地極具有感情色彩；次年，19歲的陳沖憑借該片獲得第3屆大衆電影百花獎最佳女演員獎和南斯拉夫電影節最佳女演員獎。
1981年，主演滕文骥執導的影片《蘇醒》。1986年，陳沖被意大利制片人迪諾·德·勞倫蒂斯在停車場發現，被邀主演美國電影《大班》。
1987年，在貝爾納多·貝爾多魯齊執導的電影《末代皇帝》中飾演女主角婉容。
1990年，她在美國影壇漸漸嶄露頭角。1990年，參演大衛·林奇執導的電視劇《雙峰鎮》。
1993年，她成為了《天與地》中的“母親”一角。同年，陳沖還接拍了羅卓瑤執導的電影《誘僧》。
1994年，因主演電影《紅玫瑰與白玫瑰》獲金馬獎最佳女主角。
1995年，陳沖出任柏林電影節評委，由于看到很多沒有意義，缺乏價值電影，陳沖決定自己編劇、導演。
1997年，首次執導影片《天浴》，該片獲得了中國台灣第35屆中國台灣電影金馬獎最佳導演獎、最佳男女主角、最佳音樂等七項大獎。1998年，被邀回國參演電視劇《綠卡族》。
2000年，陳沖投資5000萬美元并執導電影《紐約的秋天》，雖然電影受制作方諸多限制，但還是為電影公司賺了一億美元。
2005年，陳沖出演Alice Wu執導的電影《面子》，并與美國華盛頓州長駱家輝一同獲得美洲華人博物館頒發的優秀華裔獎。
2007年，陳沖憑借主演的澳州影片《家鄉的故事》奪得第44屆中國台灣電影金馬獎最佳女主角獎等，并于同年榮獲美國夏威夷國際電影節終身成就獎。
2008年，陳沖憑電影《太陽照常升起》獲第2屆亞洲電影大獎最佳女配角獎和百家傳媒緻敬大獎。
2012年，陳沖飾演電視劇《隋唐英雄》中的文獻皇後獨孤伽羅，隋朝雲中人，北周大司馬獨孤信之七女。
2013年，參加中央電視台綜藝節目《舞出我人生》，舞伴是齊志峰；6月16日，央視《舞出我人生》第八期，陳沖齊志峰演繹了一曲《兄弟》。
2014年，參與加利福尼亞州《末代皇帝》放映式；10月1日，參與第51屆中國台灣電影金馬獎評選，并委任評委會主席。
2015年，搭檔黃曉明、楊幂、楊穎等參演電影《何以笙箫默》，飾演裴方梅一角。2016年，參演趙薇導演的電影《沒有别的愛》；同年，參演古裝劇《如懿傳》。
2018年，加盟傑西卡·查斯坦主演新片《伊芙》。2019年12月13日，主演的電影《誤殺》上映。2020年，與王迅友情出演了張藝謀執導的電影《堅如磐石》。
2021年3月，與馮小剛主演的電影《忠犬八公》定檔12月31日上映，在片中飾演李佳珍；同年，主演由王學博執導的電影《一帆風順》。
2022年9月9日，執導并參與編劇的電影《世間有她》播出。
個人生活
家庭背景
大爺爺：陳文貴，微生物學家，中科院院士；
祖父：陳文鏡，早年留學美國學醫；
外祖父：張昌紹，中國藥理學奠基人；
外婆：史伊凡，知名社會學家；
父親：陳星榮，上海華山醫院放射學專家；
母親：張安中，複旦大學教授；
叔叔：陳星北、陳星骥；
姑媽：陳曉晴；
哥哥：陳川，旅美華人畫家。
重識外公
陳沖的外公張昌紹在我國醫學界享有盛譽，曾赴英留學，獲醫學博士和哲學博士學位，還在哈佛大學進修。在陳沖6歲的時候，即1967年，外公自殺了，之後的幾年大人們從不在她和哥哥陳川面前提到外公。直到結婚後，陳沖偶然從《中華人民共和國人物詞典》裡看到了外公的名字，才知道原來外公是“了不起”的一個人。之後，終于有了她和母親第一次坐下來談論外公。
名字由來
第一次離開上海到美國留學時，陳沖隻帶了很少的行李，卻不自覺帶走了外公的舊相片。後來，她吃驚地發現并沒有忘記外公，“但我記得的隻有他走的那天，别的就再也想不起來了。我肯定拼命地回憶過他那天的每一個舉動，想懂得他為什麼永遠不回家了。那天跟日食一樣擋住了記憶中的一切陽光。”但媽媽也告訴她，“你的名字是外公起的，那意思是第二個阿中（陳沖母親名）。”
情感經曆
1981年，陳沖去美國學習電影制作。為了賺學費，業餘時間在好萊塢拍電影，認識了前夫柳青。他當時是好萊塢的身段教練。柳青不僅照顧陳沖的生活，還充當她的經紀人。但結婚後，因為生活背景、思維方式等方面都不對路而離婚。
1991年除夕，陳沖認識了彼德，1992年，兩人結婚。彼德原籍廣東，是美國有名的心髒科醫生。陳沖和彼德育有兩個女兒，分别叫許文婷和許文姗，大女兒許文婷畢業于哈佛大學，小女兒許文姗是一名演員。
主要作品
參演電視劇
以上内容參考資料來自
參演電影
以上内容參考資料來自
綜藝節目
導演作品
雜志寫真
社會活動
2008年，陳沖與馬伊琍、柯藍擔任粉紅大使，提倡關愛乳房健康。
2022年5月22日，參加紀念毛澤東同志《在延安文藝座談會上的講話》發表八十周年暨慶祝大衆電影百花獎創立六十周年特别節目，講述與百花獎的難忘瞬間。
獲獎記錄
人物評價
她的表演給我們無限可能性。這些我們都不能肯定，你多看幾次陳沖的表演，就會有不同的理解。但是她就是是那個時代的代表，她使得整部電影最終成立。（李安評）
人物争議
1998年，陳沖向中國收養中心提出國際收養申請，請求收養2歲以内的孩子；7月，在南甯市社會福利院領養了兩名孿生姐妹院雪英、院雪華；10月，陳沖的女兒出生，不過她接受采訪時仍堅稱：“我們對三個女兒一視同仁。”經紀人回應：陳沖沒有太多精力來同時照顧三個孩子，于是，陳沖将雙胞胎女兒“轉讓”給了一對紐約的夫婦。由陳沖是美國國籍，孩子被收養以後也會轉為美國國籍，所以關于重新選擇收養家庭等程序都将由美國收養部門進行操作，中國收養中心無法參與到具體的操作程序中。
