就读于中央戏剧学院。2000年，陈星旭参演了个人首部电视剧《激情燃烧的岁月》。2003年，参加中央电视台春节联欢晚会表演短剧小品《激情岁月》。2005年，参演军事战争剧《将门风云》。2006年，主演近代红色儿童电视剧《闪闪的红星》。2010年9月16日，参演的爱情电影《山楂树之恋》在国内上映。2016年，主演根据金庸同名小说改编的古装武侠电视剧《射雕英雄传》，饰演聪敏机警却处处争强好 胜的杨康。