2014年，还在读大二的陈都灵被编剧饶雪漫和苏有朋导演选中，与欧豪、杨洋、马思纯联袂主演了现代青春爱情片《左耳》，其在片中饰演的女主角李珥，性格温柔坚毅，并有着一种执着和对爱的倔强，因左耳失聪又被称作“小耳朵”，该片于次年上映后票房突破4.85亿人民币，陈都灵个人也因此获得第24届上海影评人奖年度最佳新人女演员提名。

2015年，陈都灵客串出演了都市青春剧《会痛的17岁》，并在第五单元《琴戒》中饰演了李婉莹。

2016年1月23日 ，陈都灵主演的青春爱情悬疑片《双生》开机 ；其在片中则与刘昊然等人共同演绎了一系列的诡异事件和人性故事；同年，她还与宋威龙、张宥浩等人联袂主演了科幻动作冒险片《破梦游戏》，其在片中饰演的少女江函，聪慧倔强、冷静勇敢，为找寻父亲死因而在虚拟游戏世界中经历了一场“破梦”之旅。

2017年4月24日，陈都灵与张艺兴、李程彬合作主演的青春校园爱情剧《求婚大作战》在东方卫视首播，她在剧中饰演的是外表好胜坚强，内心却纤细易感的转学生吉恬恬；随后，她还与林柏宏、汪铎等人联袂主演了现代悬疑剧情片《推理笔记》，其在片中饰演的女主角夏早安，原本是个为人理性的天才数学少女，却因换心手术而释放出了心脏原主人野性的一面；同年，陈都灵还以固定嘉宾身份出演了湖北卫视情感观察真人秀《如果爱第四季》；年底，其特别出演的现代奇幻剧情片《解忧杂货店》在全国公映，她在片中饰演了性格温暖安静，眼神清澈干净的小晴美。

2018年，陈都灵与沈月搭档主演了现代青春情感剧《七月与安生》，并在剧中饰演了虽然美丽温柔、聪慧乖巧，但骨子里却也有着强大韧性的女主角七月；9月，其主演的古装武侠轻喜剧《鸣鸿传》上线播出，她在剧中饰演的女主角王诗诗（月儿），白天是倾国倾城的龙华第一艺妓，夜晚则会变身为正义感爆棚的怪力旋风少女；10月26日，陈都灵还获得了凤凰网时尚之选颁奖礼票选最爱人气Icon奖。

2019年，陈都灵与刘恺威搭档主演了都市生活剧《这就是生活》，其在剧中饰演的女主角叶小白，本是个涉世未的职场新人，却在经历了一系列人生历练后，蜕变为了一个坚强成熟的职场妈妈；10月8日，她主演的现代刑侦片《三叉戟》开拍；11月，参与演唱中央电影频道青年演员计划主题曲《星辰大海》。