陈国辉于一九八零年四月二十日在中国香港出生，自童年时代起便对绘画艺术展现出浓厚的兴趣与天赋。一九九二年，年仅十二岁的陈国辉随同父母移居美国，开始了海外的生活与学习。此后，他顺利考入美国纽约视觉艺术学院，并在此系统地攻读电影专业，为未来的创作生涯奠定了坚实的理论基础。早在一九九三年，陈国辉便自编自导了其个人首部电影作品《拼盘》，这部影片成功入围了戛纳国际电影节颇具影响力的“导演双周”单元，他也凭借此片荣获了圣丹斯电影节的最佳编剧奖项，可谓初出茅庐便获得了国际影坛的关注与认可。次年，即一九九四年，他进一步涉足电影美术领域，担任了古装电影《伦文叙老点柳先开》的美术师，积累了宝贵的幕后制作经验。 随着新千年的到来，陈国辉于二零零一年选择回到故乡香港发展。二零零七年，他转型投身编剧工作，为爱情电影《天堂口》执笔创作了剧本，该片由导演陈奕利执导完成。二零一零年，陈国辉与夏永康导演首次合作，联合执导了爱情喜剧电影《全城热恋》，影片别出心裁地通过六个独立的爱情段落，从不同视角探讨和展现了现代人对爱情真谛的追寻与思考。次年，两人再度携手，共同执导了另一部爱情喜剧电影《全球热恋》。二零一三年，由陈国辉独立执导的爱情电影《双城记》正式公映。二零一五年是他创作颇为活跃的一年，他先是执导了由Angelababy、倪妮等多位演员联袂主演的爱情喜剧电影《新娘大作战》；同年，他还自编自导了由杨幂与李易峰共同主演的爱情喜剧电影《怦然星动》，进一步巩固了其在商业爱情片领域的导演地位。 二零一九年，陈国辉的创作方向转向了灾难题材，他自编自导了由黄晓明、杜江、谭卓等实力派演员联合主演的灾难电影《烈火英雄》，该片的故事蓝本来源于鲍尔吉·原野所创作的长篇报告文学作品《最深的水是泪水》。二零二一年九月十五日，其执导的新电影《平凡英雄》在新疆举行了正式的开机发布会，并计划于二零二二年九月三十日与观众见面。二零二二年十月，陈国辉受邀担任了“成龙电影A计划”第六期创投活动的评审团成员，为电影新项目提供专业评审意见。直至二零二四年八月，他再次以多重身份投身电影创作，担任了电影《谎言之躯》的监制、导演及编剧工作，展现出其全面而持续的电影创作能力。
导演陈国辉的作品数量虽不算多产，但每一部都留下了深刻的印记，在观众与业界均产生了显著的影响力。尤为难得的是，他始终坚持亲自参与剧本创作，从故事源头注入自己的思考与情感。作为一名接受过系统训练的科班导演，陈国辉对待电影艺术抱持着一份与当下略显浮躁的市场氛围格格不入的严谨与专注，始终保持着对电影最初的那份纯粹与热忱。在片场工作中，陈国辉展现出一种令人倍感安定的掌控力，他作风果决、指挥若定，犹如一位运筹帷幄的将军，只需一声令下，各个部门便能在他清晰高效的领导下协同运转，确保拍摄工作顺利推进。在其执导的电影《拼盘》中，陈国辉那种深入挖掘角色内心、细腻呈现人物情感世界的非凡天赋得到了充分展现。而在着手创作电影《烈火英雄》之前，导演陈国辉长期深耕于爱情片领域，尤其擅长捕捉并刻画那些微妙而复杂的情感脉络，其作品往往以情感描摹的细致入微而备受赞誉。