早年时期

道光二十八年（1848年），陈宝琛出生于福建闽县螺洲，他的曾祖父陈若霖官至刑部尚书。陈家在唐末从河南固始南迁福建，明洪武年间定居螺江，人称“螺洲陈”，下传到这一代已十九世。陈家在明嘉靖十一年六世祖陈淮第一个成为进士，从此先代常有人由科举而进入仕途。从陈若霖起，开始显达，陈宝琛更是位居太傅。陈若霖之后，五代都有人中进士、举人，综计明清两代，陈家中进士二十一名，中举人一百一十名。

同治七年（1868年），陈宝琛中进士，选翰林院庶吉士，授编修。陈宝琛兄弟六人，他的胞弟陈宝瑨和陈宝璐中进士，陈宝琛的三个胞弟陈宝琦、陈宝瑨、陈宝璜等也皆举人出身，时称“六子科甲”，显耀榕垣。

光绪元年（1875年），陈宝琛被提拔为翰林侍读，与学士张佩纶、通政使黄体芳、侍郎宝廷等四人好论时政，合称“清流四谏”。

维护主权

光绪四年（1878年），清廷派完颜崇厚出使俄国。崇厚贪生怕死，擅自签订不平等条约。陈宝琛失声痛哭，指出国家不能失去主权，坚决主张“诛崇厚，毁俄约”。他在此后提出的

东三省官员应该满汉兼用等建议无疑都是很有远见的。光绪五年（1879年），沙俄侵占新疆伊犁九城，陈宝琛力主收复。

光绪六年（1880年），任武英殿提调官。慈禧身边的太监与清宫午门护军争殴，慈禧偏袒肇事的太监，下旨严惩守职的护军，陈宝琛上奏力谏，终于使慈禧收回成命，这件“庚辰午门案”一时轰动朝野。翌年，授翰林院侍讲学士，纂修《穆宗本纪》。光绪八年（1882年）任江西学政，重修白鹿洞书院。光绪九年（1883年），因为奉旨校对《穆宗毅皇帝圣训》而议叙，以示奖励，被授为内阁学士兼礼部侍郎。当时，法国侵犯中国属国越南，陈宝琛与清流派领袖张佩纶力荐唐炯、徐廷旭担任军职。

光绪十年（1884年），陈宝琛上书光绪帝想要招募兵勇并参考西方的练兵方法训练，条陈筹饷、选将、练兵、简器四件大事，主张通过变化练兵的办法达到强兵的目的，要根据实际情况任用人才，通过筹饷的方式让练兵的事变得持久长远。之后光绪帝提拔陈宝琛会办南洋的事宜。后来因为他推荐的唐炯、徐廷旭兵败受到牵连，吏部商议将他降五级处分。

闲居福州

光绪十一年（1885年），陈宝琛应台湾巡抚刘铭传之邀赴台。陈宝琛返回福建后，修葺先祖的赐书楼，并且修建沧趣楼。自此，他闭门读书、赋诗、写字。光绪二十五年（1899年），陈宝琛任鳌峰书院山长，以大量培养人才，推广教育为目标，曾倡导设立东文学堂、师范学堂、政法学堂、商业学堂。主持高等学堂的时候，陈宝琛派遣法、政、商、工、农等科的学生前去日本留学。

光绪三十一年（1905年），陈宝琛任福建铁路总办，主持修筑漳厦铁路，陈宝琛又出任福建高等学堂监督，深感学务繁忙、力不从心。于是，他邀集省城士绅座谈，倡议成立全闽教育商榷机构，大家一致赞成。当年十一月，闽省学会（此乃福建教育总会的前身）宣告成立，陈宝琛被公推为会长。学会成立后，由于众人同心同德、群策群力，八闽大地掀起了兴办小学堂的小高潮。光绪三十三年（1907年），在陈宝琛的主持下创立全闽师范学堂（今福建师范大学）。

光绪三十四年（1908年）溥仪登基后，陈宝琛首发为“戊戌六君子”昭雪之议，奏请降旨褒扬。他为溥仪皇帝授读三年，备受恩宠。

末代帝师

宣统元年（1909年），陈宝琛奉召入京，担任礼学馆总纂大臣。宣统三年（1911年），陈宝琛在毓庆宫行走，任宣统帝溥仪的老师，赐紫禁城骑马。继任汉军副都统、弼德院顾问大臣。

民国元年（1912年）2月12日，清帝逊位，后仍追随溥仪。命修《德宗实录》。民国初年，陈宝琛仍留恋故宫里的逊清小朝廷，表现出他深受传统忠君报恩思想的影响。民国二年（1913年），命陈宝琛主修《德宗实录》。

民国十年（1921年），修成《德宗本纪》，授太傅。民国十二年（1923年），引荐郑孝胥入宫。民国十三年（1924年）十月，溥仪被逐出故宫时，溥仪见到陈宝琛，放声大哭说：“我无颜见祖宗啊！”陈宝琛忙劝慰道：“皇上切莫悲伤，自古以来哪有不灭亡的朝代呢？而我大清到了今日地步，并非是因为失德而被篡位，皇上也不是亡国之君。皇上年纪尚轻，且博学多识，将来理应成为民国之总统。那时，不是可以告慰列祖列宗了。”

晚年逝世

民国十四年（1925年），溥仪至天津，陈宝琛亦移居天津随侍。民国二十年（1931年）十一月，溥仪被日本侵略者诱至东北充当伪满傀儡，次年跟踪而去，竭力主张复辟大清帝国，反对溥仪出任日本操纵的伪满蒙共和国总统，与溥仪、郑孝胥意见不一，他劝说：“贸然从事，只怕去时容易回时难。”尽管被溥仪认为“忠心可嘉，迂腐不堪”，他仍不顾风烛残年，冒死赴东北劝谏，差点被日本关东军囚禁。他郁郁返回天津。

民国二十四年（1935年）病逝，享年87岁，归葬福州。