学识渊博，通达事理，起家太官献食丞，交好富平侯张勃。
汉元帝时，以荐为郎，数求使外国。
在当时，匈奴郅支单于役属康居，攻略乌孙、大宛等国，进而威胁西域。
建昭三年（前36年），陈汤担任西域副校尉，于是边与西域都护骑都尉甘延寿，矫制发城郭诸国兵及车师戊己校尉屯田吏士，进击康居，诛郅支单于。
因功赐爵关内侯，后迁射声校尉。
成帝初期，丞相匡衡，就是那个凿壁偷光的匡衡，弹劾陈汤矫制发师，盗所收康居财物，陈汤因此被免官，后又因上书言，康居王侍子非王子失实，削爵为士伍。
后为大将军王凤从事中郎，幕府事皆为所决。
鸿嘉二年（前19年），成帝诏罢昌陵，遂以妄言复徙民实陵，为大司马卫将军王商劾奏，又以贪赃事发，以此免为庶人，徙敦煌、安定。
后归长安，卒于成帝、哀帝之间，死后追赠破胡侯。
纵观陈汤的一生，可谓是跌宕起伏，但他与甘延寿的征战，可谓是结束了匈奴南北分裂的局面，稳定了汉朝的西北边疆，为汉王朝立下一大奇功，
陈汤在攻杀郅支单于之后，原来就归降的呼韩邪单于，变得更加臣服，表示愿守北藩，累世称臣。
在汉朝的帮助下，呼韩邪单于重新统一了匈奴，此后汉元帝又将王昭君嫁给了呼韩邪，结束了百余年来汉匈之间的武装冲突，恢复了旧日的和亲关系，这种和平局面一直持续了半个世纪，这一切，陈汤是建立了首功的。
从史书记载看了，陈汤爱财，并因此几次起落。
假传圣旨，也反映了他缺乏为官的圆融，但瑕不掩瑜，陈汤在汉代历史上，是值得一提的人物。