陈旭出生在一个普通家庭，妈妈是公司会计，爸爸做生意。陈旭从小就是家里的乖乖女，小学二年级时，便跟随父母到上海读书，由于父母生意繁忙常年照顾不到女儿，姑姑陈红决定带侄女北上，继续中学教育。一直以来，陈红对陈旭像对亲生女儿一般，基于对陈旭的厚爱，陈红专为她起乳名“婷婷”，则是期待着她能亭亭玉立，健康快乐：“外界看来姑姑是一个女强人，但对我来说姑姑更像是我的第二个妈妈，平易近人，和蔼可亲。”
童年时代的陈旭，梦想是成为一名教师，中学时期受到姑姑的影响，开始学习艺术——音乐、舞蹈、绘画等；17岁时，决定报考艺术类院校，终在2004年顺利考入北京电影学院表演系本科班。
2007年，在滕文骥导演执导的电视剧《梦回春谷》中饰演喜儿。
2009年，出演王奕苏导演执导的战争剧《将军日记》，剧中饰演李玉红；
2010年，在李少红执导的新版《红楼梦》中，一人分饰两角饰演金钏和玉钏，同年，主演了林黎胜导演执导的电影《百万巨鳄》，饰演光头刘女儿，与徐熙媛、郭涛同台搭戏。
2012年，参演孔笙导演执导的电视剧《父母爱情》，剧中饰演白红梅，该剧在二十届上海电视节获得白兰奖；同年，出演电影《花都之恋》，饰演顾菲；2012年10月，陈旭受邀参加“乐视影视盛典”做红毯嘉宾，备受媒体关注。
2013年，参演当代都市剧《爸爸快长大》饰演角色欣桐。
2014年5月，出演陈星池导演的电影《探秘者》，饰演陈怡彤。
2015年1月—4月，参加浙江卫视《我不是明星》节目的录制。
2012年 乐视影视盛典
2012年 《都市主妇》内页
2015年 浙江卫视《我不是明星》
打中学起，婷婷就跟着跟着我们在北京生活了，我能看到她的努力，一个特别内敛又用心的演员，在这条道路上不断摸索打拼、不断进步成长，我很是欣慰。不过她也有爱玩儿的时候，像小女孩儿一样开怀放声的笑。（陈凯歌评价）
婷婷是个外柔内刚的女孩，性格很坚强。记得我们在拍《赵氏孤儿》的时候，她过来帮忙做“光替”，在一个特别炎热的伏天里躺在大石板上一躺就是5、6个小时特别辛苦，我当时看的都心疼，但她从没有半句怨言，让我非常感动，以她后天的努力，我相信她一定会踏实地靠自己的实力走出来。（陈红评价）
