2000年在中国台湾综艺节目《我猜我猜我猜猜猜》中的寻找周杰伦MTV女主角单位甄选活动中被发掘并出演周杰伦歌曲《龙卷风》从而进入娱乐圈。

2001年陈怡蓉与许绍洋主演的中国台湾偶像剧《薰衣草》播出，陈怡蓉饰演女主角梁以薰，这是陈怡蓉第一部电视剧；2002年与邱泽、何润东等主演的偶像剧《雪地里的星星》播出，陈怡蓉再次担任女主角怡蓉；2003年主演古装剧《四大名捕斗将军》饰演花代珍，这是陈怡蓉首次出演中国内地剧。

2005年在王晶监制，陈怡蓉与叶璇、郭晋安、李亚鹏、霍建华等主演的古装武侠剧《天下第一》中饰演云罗郡主；同年在与林志颖主演的古装言情剧《书剑情侠柳三变》中担任女主角野利旺娜；2006年主演家庭励志情感剧《宝岛少女成功记》女一号刘柏英；2008年出演《鬼情书》等电影和主演中国台湾家庭情感电视剧《光阴的故事》女一号孙一美，并凭借该剧入围第四十四届金钟奖戏剧类最佳女主角奖。

2010年陈怡蓉客串于正工作室出品的古装心计斗争剧《美人心计》中李美人一角；2011年主演电视剧版《画皮》，饰演女主角佩蓉；2012年陈怡蓉首次担任编剧的作品《狗狗缠》获得中国台湾征选优良电影剧本优良剧本奖；2013年陈怡蓉、叶璇、林峰等主演的古装言情剧《紫钗奇缘》于8月14日首播。