陈子龙六岁入学，勤治经史，力攻章句。天启三年（1623年），十六岁举童子试，名居第二。时大批廷臣因为反对魏忠贤，纷纷被削职为民或逮之狱死。陈所闻告病在家，每阅邸报，扼腕叹息，教陈子龙剖析邪正，明辨是非。天启五年（1625年），他先后与本郡夏允彝、徐孚远、周立勋、宋征璧以及苏州、嘉兴等府的一些人学士结为好友，切磋学术，议论时务，后来大都成为明季江南党社运动的骨干分子。天启六年（1626年），补松江府学生员。父病殁，居家守孝，闭门不出，博览群，尤其致力于古词。
崇祯七年春，再度应会试，因此次主管录取的是温体仁，温体仁极度排斥复社成员，这一年复社成员被录取人数急剧减少，陈子龙自然落榜。受此重大打击，陈子龙几乎心灰意冷，回家闭门谢客，“专意于学问”，作古诗乐府百余章。接着，在松江南园读、写作，成《属玉堂集》、《平露堂集》。
崇祯十年，第三次北上，与夏允彝同中进士，俱在丙科（三甲），当就外吏。陈子龙选得广东惠州府司理，未抵任而闻继母亡，回家治丧。
崇祯十一年（1638年）夏，陈子龙以“君子之学，贵于识时；时之所急，务之恐后”的紧迫感，与徐孚远一起，取明朝名卿大臣“有涉世务、国政”之，“撷其精英”，“又旁采以助高深”，“志在征实”，辑成《皇明经世编》，凡五百零四卷，又补遗四卷。是选以明治乱、存异同、详军事、重经济为原则，内容十分丰富，包括政治、军事、赋役、财经、农田、水利、学校化、典章制度等等，并根据当时接触到的许多现实问题，对其中一些章加作旁注，表达了编者的政治主张。陈子龙等人编辑此的动机和目的，是为了“上以备一代之典则，下以资后学之师法”，试图通过自己的努力，扭转“俗儒是古而非今，撷华而舍实”，不务实际的坏风气。它是一部“从历史实际出发，总结了明朝两百几十年统治经验，企图从中得出教训，用以改变当前现实、经世致用之。这部的编辑出版，对当时的风、学风是一个严重的挑战，对稍后黄宗羲、顾炎武等人讲求经世实用之学，也起了先行的作用”。
继后，陈子龙整理了徐光启的农学巨著《农政全》。徐光启负经世之志，“其生平所学，博究天人，而皆主于实用。至于农事，尤所用心。盖以为生民率育之源，国家富强之本”。对于徐光启的为人和学问，陈子龙向来是十分敬佩的，早年曾到北京拜访他，“问当世之务”。徐光启谢世后，陈子龙从其次孙徐尔爵处得《农》草稿数十卷，日夜抄录。崇祯十二年（1639年），“慨然以富国化民之本在是，遂删其繁芜，补其缺略”。“大约删者十之三，增者十之二”，灿然成《农政全》六十卷。并作《凡例》，概述《农政全》基本宗旨、各篇主要内容、思想渊源和徐光启的独到见解。同时抒发了他本人的社会经济主张。编辑《皇明经世编》和整理《农政全》，是陈子龙一生中在经世实用方面两项最主要的贡献。从中也可以看出他对“经世”，即现实社会经济问题，特别是农业生产是何等的重视。
此后，陈子龙曾一度“欲绝仕宦”，在家“广其宅，示无志四方也”。然而，面对着明末农民大起义的燎原之势和清军的步步进逼，为挽救明朝国运，最终
陈子龙编撰的《明经世编》还是放弃个人打算，于崇祯十三年
（160）六月，出任浙江绍兴府司理，不久开始兼代理诸暨知县。在官之日，由于他的辖区连年水患成灾，饥民蜂起，为了维护当地社会稳定，他刚柔并用，剿抚兼施，一边“力行保甲，设互首之法，申连坐之令”，平定饥民暴动；一边亲司赈事，救济饥民，立粥厂，设药局，养老幼，医病疾，收死骨，救活十几万人。十五年（162年）五月，在浙江巡抚董象恒节制下，陈子龙督抚标兵千余人到浙江遂昌县，积极参加浙、赣、闽三省会剿，平定多年来活动在三省交界处的福建汀州人邱凌霄父子为首的山民暴动。崇祯十六年春，李自成起义军破承德，南京大震。他受董象恒委派负责筹划军备，在余杭等地筑关建台，整修城池，铸炮储硝，并督运军粮入南京。崇祯十七年初，陈子龙因招抚浙江东阳县诸生许都暴动有功，授兵科给事中。但许都投降后，由于浙江巡按左光先不顾陈子龙的再三要求，违背当初许下的只要许都自缚来降，“当待以不死”的诺言，在许都率众出山投降之后将许都及部众六十余人杀死。对此，陈子龙很是不满；又闻祖母病甚笃，便没有去赴任，于三月乞身归里。
清兵入关后，联络各部起义，后来见事不成，投水殉节。
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