陈梦希在13岁那年因看了演员张国强在冰天雪地里演绎一个抗日英雄，受到极大触动，于是她下定决心报考表演专业。在2011年，考上重庆大学美视电影学院；在校期间，陈梦希曾在重庆话剧团出演过多部话剧。

2016年4月7日，出席根据八月长安同名小说改编的青春校园网络剧《最好的我们》发布会 。4月8日，《最好的我们》在爱奇艺上线 ，在剧中陈梦希饰演时而满怀憧憬、时而满腔孤勇的简单一角 ；截至同年6月，该剧播放量已过14亿 。随后，主演喜剧动作言情片《少女管家》 。8月，主演青春校园魔幻剧《7号学院》 。

2017年9月29日，参演的青春爱情励志题材电影《青春大作战》上映 。11月16日，加盟青春歌舞喜剧《ART ON!艺术生》 。12月4日，根据同中国古代同名民间爱情故事改编的古装神话网络剧《梁山伯与祝英台新传》在腾讯视频上线，陈梦希饰演女主角祝英台，与晏紫东合作演绎出梁祝的爱情悲剧；此外，陈梦希为该剧献唱插曲《上学路上》、《满城飞花》和《十八相送》 。

2018年3月16日，古装网络电影《一代倾城逐浪花》上线，在片中陈梦希诠释一位悬壶济世济苍生的娇龙 。之后，在古装传奇电影《大汉十三将2烽火边城》里饰演妩媚柔美的江月 ；10月23日，古装言情电影《等到烟暖雨收番外篇》开机，陈梦希饰演碧霄 。12月25日，由赵丽颖和冯绍峰主演的古代情感剧《知否知否应是绿肥红瘦》在湖南卫视播出，陈梦希在剧中饰演小邹氏，其姐姐是沈从兴将军的原配，不幸在政斗下牺牲，邹家将她嫁给姐夫，维持邹氏荣耀 。

2019年1月，与宋文作、胡意旋、张啸昂、邱虹凯等人出演的超级网剧《天机十二宫》开机 ；2月15日，与谢苗搭档主演的古装传奇电影《大汉十三将之血战疏勒城》在优酷播出，陈梦希在剧中饰演侠骨痴情的范柔 。2020年9月11日，主演的古装悬疑电影《包青天之诡墓空棺》在优酷上线 。

陈梦希是个爱笑的女孩，笑对人生，用乐观、豁达的心态面对种种问题（华龙网评） 。

陈梦希拥有甜美的外形和单纯善良的气质。在网络剧《最好的我们》中，陈梦希把简单的少女时代的天真青涩和与同桌韩叙之间的朦胧情愫表现的自然贴切又恰到好处，于是陈梦希获得好评，被粉丝公认为心目中的“简单”，得到了许多原著党们的认同（中国娱乐网 、网易娱乐评 ）。