一九五三年，陈国军出生于吉林省长春市。一九七零年，他在长春正式入伍，成为一名光荣的中国人民解放军战士。在部队服役期间，他不仅承担过矿工的艰苦工作，深入矿井参与生产建设，还曾凭借出色的身体素质和应变能力，被选拔进入侦察兵队伍，积累了宝贵的军事训练与实战经验。这段军旅生涯锤炼了他的意志，也为他日后的事业打下了坚实基础。直至一九七五年，陈国军凭借自身的努力与艺术潜质，成功考入长春电影制片厂演员剧团，从此开启了他在电影艺术领域的全新征程。
一九七六年十月，陈国军迎来了其个人演艺生涯的开端，他所参演的首部电影作品《山村新人》正式上映。在这部影片中，他生动塑造了知青大江子这一角色，凭借此次演出，他顺利踏入了演艺行业的大门。两年后的一九七八年，他于剧情电影《灯》中出演了技术员梁晧一角，进一步积累了表演经验。次年，即一九七九年，他在战争悬疑题材剧集《保密局的枪声》中挑战了特务余云禄这一复杂人物，展现了对不同角色的驾驭能力。时间来到一九八一年，陈国军迎来了其演艺事业的一个重要转折点，他在根据鲁迅先生经典名著《药》改编的同名电影中，饰演了革命党人夏瑜。这一角色深入人心，为他赢得了广泛的关注与认可；同一年，他还在另一部剧情电影《血沃中华》中，扮演了负责传递方志敏书稿的关键人物张怀志。一九八二年，陈国军出演了描绘志愿军战士光辉形象的影片《心灵深处》，他在片中诠释了一位性格沉静、善于思考的战地记者张森。值得一提的是，该片也是他与著名演员刘晓庆的首次合作，二人在影片中饰演一对夫妻，这段合作经历成为其职业生涯中一段难忘的记忆。进入一九八三年，他继续在剧情电影《大小伙子》中贡献表演，饰演了街道工厂厂长大刘。此外，在《药》中他再次饰演了夏瑜这一角色，而在《药》中他同样出演了夏瑜，并在《心灵深处》中再度扮演了张森，这些重复出演的角色也从侧面印证了其塑造的某些形象已颇具代表性。
一九八四年，陈国军正式调入北京电影制片厂，由此开启了他的专业导演生涯。次年，他与知名演员刘晓庆携手合作，共同拍摄了剧情电影《无情的情人》。在这部作品中，陈国军不仅担任了导演一职，还亲自献声，演唱了影片中那首令人印象深刻的主体歌曲《无情的情人》，展现了他多方面的艺术才能。时间来到一九八七年，陈国军更进一步，自编自导了剧情电影《大清炮队》。这部影片在发行后获得了不俗的国际关注，其电影拷贝曾被日本等多个国家大量购入，这一成绩无疑再次印证和肯定了他卓越的导演才华与创作实力。进入九十年代，陈国军的创作视野持续拓宽，于一九九一年执导了聚焦社会现实的反腐题材喜剧电影《宝贝小偷与大盗》。此后，他又相继导演了电影《无情的情人》和电影《大清炮队》，不断在导演道路上进行探索与实践。一九九三年，由陈国军执导的电视连续剧《趟过男人河的女人》于中央电视台首次播出，该剧播出后在社会上引起了较为广泛的反响，并凭借其优秀的制作水准，荣获了第十六届全国优秀电视剧飞天奖长篇电视连续剧三等奖的殊荣。紧接着在第二年，即一九九四年，他将镜头对准了沉重的历史题材，执导了以“慰安妇”为背景的电影《慰安妇七十四分队》。一九九五年，其执导的反映工业建设的时代剧《飘雪》也与观众见面。直至一九九九年，陈国军再次转换创作方向，执导了一部情节曲折的悬疑剧《犯罪升级》，为其丰富的导演履历增添了又一笔鲜明的注脚。
在2000年，导演陈国军凭借其执导的剧情电影《冲天飞豹》荣获了第六届中国电影华表奖的优秀故事片奖项，他个人也同时获得了优秀导演奖的肯定；就在同一年，他还执导了一部聚焦于下岗工人群体生活与情感的爱情家庭题材电影《都市红尘》，展现了社会转型时期普通人的命运。进入2002年，陈国军将创作视角投向现实事件，执导了根据震惊全国的“7·17”广西南丹特大透水事故改编的纪实题材剧集《威胁》，以影视形式对这场安全事故进行了深刻反思；同年，他还执导了一部纪实风格的警匪剧《中国刑侦一号案》，该剧详尽而真实地还原了被中华人民共和国公安部列为“1997年国内刑侦一号案”、并在当时引发全社会广泛关注的白宝山系列杀人抢劫案，剧集播出后再次引起了观众和媒体的极大反响与热议。2004年，由陈国军执导，以深入揭露税务领域内部幕为背景的电视剧《国家命脉》正式播出，由于剧情内容与当时社会热点有所关联，该剧被部分观众和评论人士认为是在影射著名演员刘晓庆曾经历的税务风波，对此陈国军本人予以了坚决的否认。2006年2月，由陈国军亲自操刀，根据美籍华裔女作家於梨华所著小说《梦回青河》改编而成的同名电视剧首次与观众见面。2009年，陈国军执导了一部改编自作家林海小说《孤儿寡母》的家庭伦理剧《亲妈》，该剧率先在河北广播电视台农民频道播出。2010年，他执导了一部抗战题材电视剧《松花江上》，这部剧在播出后获得了较大的社会反响。2011年，陈国军除了导演工作外，还亲自参演了历史题材剧集《东方》，并在其中饰演了中国著名地质学家李四光一角。2013年12月，由陈国军自编自导的抗战剧《平民大英雄》正式开播。2015年，他受邀参加了河北卫视节目《明星同乐会》的录制，在节目中与前妻刘晓庆共同回顾了过往的岁月。2021年12月，由陈国军担任总导演的中国首部聚焦高铁建设历程的现实主义题材电影《高铁作证》在甘肃兰州举行了隆重的首映礼。2023年2月，其执导的革命历史题材电影《巧渡金沙江》在北京召开了专题研讨会。此外，陈国军导演还执导了电视剧《趟过男人河的女人》、电视剧《梦回青河》、电视剧《第八警区》、电视剧《国家命脉》、电视剧《平民大英雄》、电视剧《高铁作证》以及电视剧《巧渡金沙江》等多部作品，持续活跃在影视创作一线。
一九九二年，导演兼作家陈国军完成并出版了他的个人文字作品《我和刘晓庆：不得不说的故事》。这部作品的问世，不仅标志着陈国军在文学创作领域的积极探索，也为其艺术生涯增添了重要的一笔。
陈国军的家庭在抗日战争时期承受了深重的苦难，他的祖父与祖母都在东三省不幸沦陷之后惨遭日本侵略者的枪杀，而他的外祖父也曾被日本人抓捕入狱，在牢房中历经了种种非人的折磨与摧残。陈国军的父亲是一名军人，长期在部队中从事与文化宣传相关的工作。在家庭中，陈国军共有六个兄弟姐妹，他本人排行第三。他的哥哥原名陈国远，后来改名为远方，曾积极参与影视剧的创作，其中包括担任《趟过男人河的女人》等作品的编剧工作。
一九七九年十一月，陈国军与当时任职于长春电影制片厂的女演员赵雅珉步入婚姻殿堂。这段婚姻持续了数年，至一九八四年，两人的儿子诞生，然而孩子出生后不久，双方的感情便出现裂痕，最终以离婚收场。仅仅两年后，即一九八六年，陈国军与知名演员刘晓庆结合，再度走进婚姻，但这段关系也未能长久，于一九八九年正式宣告结束。时间来到新世纪，二〇〇〇年，陈国军结识了在业界有“广告女皇”之称的演员傅丽云，两人随后缔结婚姻，并共同育有一子，取名为陈永林，自此组建了新的家庭。
2025年7月，导演陈国军应邀前往山东烟台，参与了在那里隆重举办的“2025中国电影导演之夜”系列采风活动。此次活动汇聚了众多国内电影界的知名人士，旨在通过实地走访与深度交流，激发创作灵感，探讨行业未来。陈国军导演在采风过程中，与其他同行一道深入了解了当地的人文风貌与城市发展，为今后的艺术创作积累了丰富的素材与感悟。
陈国军与他所带领的《犯罪升级》剧组汇聚了众多富有才华的艺术工作者，他们以执着的艺术追求和锐意进取的创新精神，成功改造了以往被视为纯粹“商品电视剧”的创作模式，从而显著提升了“通俗电视剧”的艺术层次与文化内涵。在创作过程中，该剧不仅深入关注普通百姓的日常生存状态与内在文化心态，细致描绘社会生活的真实情景与文化环境的变迁，同时更着力歌颂了刑侦战线上无私奉献、英勇无畏的英雄群体，并深刻剖析了各类刑事犯罪背后复杂的犯罪心理与社会成因。作品在思想层面上，巧妙地将“主旋律”所倡导的积极精神与具有“启蒙”意义的人文关怀融为一体，注入了深厚的文化蕴含；而在艺术表现上，则通过追求艺术真实描写的高度、挖掘人性美丑刻画的深度，并灵活运用叙事策略演绎的技巧与强化画面造型运作的视觉力度等多重手段，全面赋予了该剧独特而丰富的美学品格。正因如此，这部电视剧得以超越一般通俗作品，成为一部备受认可的“艺术电视剧”。陈国军本人是一个融合了豪放气质与内向性格的复杂个体，他外表给人以粗犷硬朗的印象，内心却蕴藏着异常细腻的情感世界。由于其过往与刘晓庆之间的情感经历广为公众所知，这种经历往往令人产生“曾经沧海难为水”的感慨，也使得外界常感知到他内心深处可能存在的敏感与脆弱一面。