2003年，陈燃正式进入北京电影学院学习。样貌出众的她经常被瑞丽杂志邀去拍摄服装大片，并被瑞丽的编辑们称为“中国的桥本丽香”，由于颇受品牌青睐，班中同学也戏称她为“广告小天后”。凭借突出的个人魅力，陈燃被香港导演发掘，邀其赴港拍电视剧《火头智多星》，与张卫健、罗嘉良及吴镇宇合作，随后签约香港经纪公司，赴香港发展。
2010年9月，陈燃应邀为知名奢侈品牌Chloe设计限定版牛仔裤，成为2010年度唯一一位与该品牌合作的中国艺人，并于同年10月4日接到Chole邀请赴法国巴黎参加春夏专场秀，被各大国际一线品牌邀请出席时装秀及相关品牌活动。
2010年，参演电影《孔子》，在片中饰演孔子之女“孔饶”，该片也作为2010年福冈电影节的闭幕影片。
2012年，参演陈凯歌导演作品《搜索》，扮演唐晓华。同年签约新丽传媒。
2014年参演电影《香气》，片中陈燃饰演都市“青梅女”朱俐一。同年，参演陈凯歌作品《道士下山》，扮演四姨太婉贞。该作品预计在2015年新年上映。
