一九八三年，陈湘琪自国立中山大学附属国光高级中学毕业，并因其日后在艺术领域的卓越成就，被母校列为首批杰出校友之一。陈湘琪的艺术之路始于剧场，她在学生时代便积极投身于舞台表演，积累了丰富的演出经验。大学三年级时，她因参与学校舞台剧的演出，其表现获得了导演杨德昌的赏识，由此受邀参演了《牯岭街少年杀人事件》，这次机遇正式为她开启了电影表演艺术的大门。一九九四年，在作品《独立时代》中，陈湘琪饰演了名为琪琪的角色，这是一个笑容甜美却屡遭他人误解与猜疑的女孩；然而，恰恰是这个角色，成为了整部影片中唯一始终保持独立自我与内在清醒的人物形象。自一九九七年出演《河流》起，陈湘琪与导演蔡明亮展开了长达近十年的紧密合作，在此期间，她多次塑造了一系列性格独特、处于社会边缘的鲜活人物。同年，陈湘琪在学术领域也取得进展，成功获得了纽约大学的教育戏剧硕士学位。在话剧与舞台剧领域，她与导演赖声川的合作渊源颇深，最早可追溯至赖声川执导《海鸥》之时，她在该剧中担纲主演，饰演女主角妮娜。二零零二年，陈湘琪凭借单元剧《在亲密与孤独间漂流的爱情》中的精湛表演，荣获电视金钟奖最佳女演员提名；同年六月，她参演了电影《天桥不见了》，随后更在《小雨之歌》中出任女主角。二零零三年，她因主演《不散》获得第四十届台湾电影金马奖最佳女主角提名；二零零五年，她又以《天边一朵云》再次入围第四十二届金马奖最佳女主角。此外，陈湘琪还曾参与录制《24格电影梦》，在台湾公共电视播出的这五集节目中担任主持人，致力于推介与评析国际优秀的青少年短片作品。二零零七年，在新版《暗恋桃花源》的舞台上，陈湘琪诠释了女主角“白色山茶花”云之凡这一经典角色。二零零九年，她加盟蔡明亮执导的电影《脸》，与杨贵媚、陆奕静、李康生等演员共同主演。二零一三年，她参演了电影《失魂》。二零一四年七月十九日，陈湘琪凭借其出色演技，夺得第十六届台北电影奖最佳女主角奖；同年十一月二十二日，她在钱翔导演的作品《回光奏鸣曲》中饰演玲子一角，以此荣获第五十一届台湾电影金马奖最佳女主角奖，其艺术成就获得了业界的高度肯定。
自一九九七年起，至今一直于国立台北艺术大学剧场设计学系担任助理教授一职。在此期间，亦积极参与多项校外教学与顾问工作，积累了丰富的艺术教育经验。其中，于二零零八年受聘担任全国巡回文艺营的“电影表演”课程指导教授，负责相关教学与指导工作。此前，在二零零七年至二零零八年间，曾出任台北市高中艺术与人文领域“表演艺术课程”的顾问，为课程规划与实施提供专业支持。更早的二零零三年至二零零四年间，担任了宜兰县教师研习中心“表演艺术课程”的顾问，协助基层教师提升教学能力。此外，在二零零三年，亦曾于阳明山教师研习中心主持“教育戏剧”课程，并担任该课程的指导教授，致力于推动戏剧教育方法的普及与应用。
在2014年上映的影片《回光奏鸣曲》中，演员陈湘琪凭借其精湛而深刻的表演，生动刻画了一位身处复杂社会与家庭关系中的中年女性所面临的现实困境与内心挣扎。这一极具感染力的角色塑造不仅引起了广大观众的深切共鸣，也赢得了电影节评委们的高度认可，最终为她摘得了最佳女主角的桂冠。尤其值得称道的是，陈湘琪在片中的演绎被评价为“举重若轻、行云流水”，她以细腻自然、不着痕迹的表演方式，将人物复杂的情感层次与生命状态举重若轻地呈现出来，这一精彩表现获得了影评界与观众的一致广泛好评。