陈寿字承祚，巴西安汉（今四川南充县北）人氏。少年时代，陈寿就很好学，拜同郡名士谯周为师。长大后，在蜀国做官，担任观阁令史职务宦官黄皓专权期间，大臣们都阿谀奉承追随他，唯独陈寿不屈从，所以常常受到斥责罢免甚至蜀亡后，陈寿还因此长期得不到任用。

西晋司空张华喜爱陈寿的才华，认为陈寿虽然于旧事有些牵连，但从清理上不应该受到贬废不用的待遇。不久又派任为阳平（今山东境内）县令。再次期间，陈寿编完《蜀相诸葛亮集》，上奏给朝廷，被提升为著作郎，同时兼本郡的中正（魏晋南北朝时期，政府选任有声望的官员担任各地选拔人才的官员，是为中正，郡称中正，州称大中正）。以后，陈寿又撰有关魏蜀吴历史的《三国志》，共六十五篇。当时的人们都称赞陈寿善于叙述历史故事，有优良的治史才能。官员夏侯湛当时正在写《魏书》，看见陈寿的《三国志》后，便把自己写的撕掉了，司空张华非常欣赏《三国志》的成就，他对陈寿说：“以后《晋书》也应当交给你写。”由此可见，那时人们对陈寿治史的推崇。

但是又有人不以为然，提出：丁仪，丁虞兄弟是魏朝时期著名的人士，陈寿却对他们的儿子说：“你们可拿一万斗米送我，我自当为你们父亲立个好传。”丁氏兄弟后人没有送米，因此，陈寿竟不给他们立传。此外，还有人说：陈寿的父亲是蜀国马谡的参军。街亭失守，马谡被诸葛亮所杀。陈寿的父亲因为牵累。所以，陈寿在为诸葛氏父子的立传中说：诸葛亮既无大将谋划指挥的长处，有没有临阵应敌的才能；说诸葛瞻只恃一手好字画，装腔作势、名不副实。因此，人们又称陈寿无良史之德。

司空张华准备就任中书郎，有大臣因为嫉妒张华而迁怒陈寿，于是暗示吏部将陈寿调任长广（今山东莱阳东）太守。陈寿借口母亲年老，不去就职。大将军杜预将去镇守长广，为此再次向朝廷推荐陈寿。杜预认为：根据陈寿的才干，事宜授任黄门侍郎之类的散官。因此，皇帝授予陈寿著史的御史职务。不久，又因母亲去世，去官丧居。其母死前遗嘱，死后葬于洛阳。陈寿按母亲的遗愿，将其葬于洛阳。谁知为此，陈寿又遭到人们的非议，说不遵从礼义、将母亲归葬故乡，结果竟被免官。

老师谯周对陈寿说：“你一定会以才学著称于世。然而在仕途上又再一次会遭遇挫折。这并非是你的不幸，只要你好自为之。”陈寿至此的经历，的确都应验了老师的预言。过了几年，朝廷虽然又起用陈寿任太子中庶子，但陈寿没有接受。西晋惠帝元康七年（297），陈寿病死，享年65岁。尚书郎兼梁州大中正范颓等人上奏皇帝，说：“昔日汉武帝曾下诏说：司马相如病重，可以派人把他的著述都拿到朝廷来。使者拿到司马相如的遗作，上面谈到祭祀天地的事情，汉武帝看后很推重。故此，我们援例推荐故著史侍御史陈寿作的《三国志》。该志斩史语辞惩恶扬善，正确评估王朝统治的得失，有益教化百姓。虽然其志在行文上没有司马相如文采艳丽，但在内涵上却胜过司马相如。因此希望皇帝能把它采纳存录下来。”惠帝接受了这个奏议，下令河南郡尹和洛阳县令派人到陈寿家抄写《三国志》。陈寿还撰写过《古国志》五十篇等其他文章，都流传于后世。