2005年陳思斯出演瞿穎和胡兵主演的電視劇《如果月亮有眼睛》正式出道；2007年與劉佳、耿樂等主演家庭情感劇《戈壁母親》，飾演趙麗江；同年還出演金琛導演的電視劇《軍刀》。
2008年陳思斯參演反映天路建設歷程的四十集電視連續劇《雪域天路》，飾演杜小茜並客串梅婷主演的電視劇《幸福有多遠》。
2010年陳思斯參演的戰爭青春劇《拯救女兵司徒慧》播出；2011年11月由陳思斯、孫儷、蔡少芬、陳建斌等主演的古裝清朝宮廷鬥爭劇《甄嬛傳》播出，陳思斯飾演華妃的軍師襄嬪娘娘曹琴默。
2012年出演首部電影《如夢般飛翔》並出演杜淳、馬伊琍主演的都市情感劇《青春期撞上更年期Ⅱ》，飾演王心穎；12月份參演滕文驥和王為執導的電視劇《天倫》。
2013年參演電影《孔二皮進城記》；8月份陳思斯與朱亞文、邊瀟瀟等主演的家庭倫理劇《正陽門下》播出，陳思斯在劇中飾演孟小杏；9月份在《大路上》中出演工程師魏馨蘭。
2014年參演範冰冰工作室出品的古裝歷史劇《武則天》。
2015年主演都市強情感高智商電視劇《親密搭檔》 。在另類諜戰劇《我的老爸是臥底》中飾演民國女特工馮傲雪 。
2016年參加江蘇衛視大型推理神秘音樂秀《看見妳的聲音》。 參演現代都市情感大劇《黃大妮》 。