中學畢業后到農村插隊落戶，1975年考入長春電影制片廠演員劇團。先后在《刀光虎影》、《血沃中華》、《大小伙子》等影片中扮演角色。　　1980年陳國軍在根據魯迅名著《藥》改編的同名影片中扮演革命黨人夏瑜一角，由于劇本對夏瑜這個人物重新進行了加工塑造，再加上陳國軍本人的刻苦鉆研、認真體會，夏瑜成了全劇中最光彩的一個人物形象，陳國軍因該片而成名。　　1982年陳國軍在描寫志愿軍戰士的影片《心靈深處》中扮演一個沉靜多思的戰地記者張森的形象，表演細膩真實，收放自如，獲觀眾好評。　　1984年陳國軍調入北京電影制片廠并開始從事導演工作，1985年改編并導演了影片《無情的情人》，該片以濃郁、厚重的油畫般的色彩，展現了西藏高原的風俗人情和自然風貌，也展示了特定環境，特定歷史時期人們的生存方式，道德標準和人文景觀。影片上映后引起強烈反響，是該年度票房最有號召力的影片，陳國軍初次執導便贏來的喜人的成績。　　1987年陳國軍再接再厲執導《大清炮隊》一片，該片講述鴉片戰爭時期一支農民炮隊全軍覆滅的悲壯故事，意在給那些為民族捐軀的無名英雄樹立一座豐碑，并力圖在剖析民族落后因素的筆觸中給觀眾以啟迪和思考。影片不回避戰爭的殘酷，真實地再現歷史事件和戰爭場面的慘烈，具有一種悲涼的滄桑感和民族追溯意識，它注重歷史氣氛的烘托，展現了自然環境蠻荒古樸的本來面目，使眾多人物在濃烈的氣氛中完成形象的塑造。《大清炮隊》獲得多方贊譽。陳國軍的導演才華再一次得到肯定。　　陳國軍后來又相繼執導了《“寶貝”小偷與大盜》、《慰安婦七十四分隊》等影片。特別是他執導的長篇電視連續劇《趟過男人河的女人》獲得巨大成功，他的作品真實，有內涵，努力使歷史與生活靠攏。新完成的電視連續劇《飄雪》又是這一風格的延續。　　20世紀九十年代初，陳國軍與劉曉慶離婚后，曾寫下了一本書《我和劉曉慶：不得不說的故事》。陳國軍也來過成都推廣該書，還曾遭到劉曉慶的粉絲謾罵。事隔20多年后，兩人再次重逢。當天，陳國軍表示當時出書皆因一時沖動，并就書中的內容向劉曉慶道歉，劉曉慶則大度地笑言早已對這段陳舊往事釋懷。陳國軍含淚提及當年二人婚姻生活，兩人為了省錢只花五元買一張臥鋪票，還用西瓜皮為劉曉慶做菜。回憶過去，陳國軍坦言：劉曉慶依然是他一生中最愛的女人。這些話讓劉曉慶哽咽流淚，與陳國軍相擁而泣。　　現場，劉曉慶大方接受陳國軍道歉，表示當初的愛情仍會記在心里，自己也從來沒后悔過當初的選擇和決定。當問及陳國軍：“在你心中，我有沒有離開過？”陳國軍滿懷深情地說“從來沒有離開過”，這些話讓劉曉慶更是淚流不止。　　　當年的甜蜜夫妻多年之后再次重逢，所有的一切都早已冰釋前嫌。兩人分別為對方送上最真誠的祝福，朋友般的擁抱更是讓現場氣氛變得甜蜜溫馨。

　　2000第6屆中國電影華表獎優秀導演獎　沖天飛豹（獲獎）

　　電影
　　《刀光虎影》
　　《血沃中華》
　　《大小伙子》
　　1980年《藥》飾夏瑜
　　1982年《心靈深處》飾張森
　　1985年《無情的情人》導演，編劇
　　1987年《大清炮隊》導演
　　《“寶貝”小偷與大盜》導演
　　《慰安婦七十四分隊》導演
　　電視
　　《飄雪》
　　《都市情仇》
　　1993年《趟過男人河的女人》導演
　　2000年《末路》導演
　　2001年《威脅》導演
　　2004年《國家命脈》導演
　　2009年《大潮如歌》導演
　　2012年《潛龍道》導演