陈美龄14岁开始唱歌，初中开始参加义务活动，以吉他自弹自唱募款，并得到机会1971年和大姐陈依龄一起灌录美国歌手Joni Mitchell作曲的「The Circle Game」，深受香港群众的欢迎。　　1972年与大姐陈依龄演绎张彻导演的电影《年轻人》和《反叛》，扮演年轻活泼的女孩子，在马来西亚、泰国等东南亚地区也走红。她在香港灌录的英文版唱片也很畅销了。　　受日本着名歌手、作曲家平尾昌晃邀请，她于1972年赴日灌录「虞美人花」开始在日本演出迷上很多日本青少年了。1973年以「草原光辉」一首歌得到日本唱片奖新人奖，以她的清澈高声和可爱的外表和刚刚学起的有趣日语表现，成为风靡一时的人气偶像。在日本进入上智大学国际学系学习後不久，她听从父亲的意见，突然表示暂时退出娱乐界，赴加拿大多伦多大学留学学习社会儿童心理学。1978年毕业後，再次赴日并重新进入娱乐界。　　1979年在香港发表首张粤语唱片《雨中康乃馨》。1984年应征写一篇纪念国际青年年的和平论文《以歌声呼吁和平》，得到特别奖。同年首次回到母亲的故乡贵州省贵定县。1985年她在北京首都体育馆吸引5万4千听众，为宋庆龄基金会义演，这成为她在中国的首次演唱会。同年为日本电视台慈善节目《24小时电视》，陈美龄赴干旱和饥饿状态的衣索比亚进行采访活动。通过这些慈善活动，在忙于演唱活动的业余，重新开始搞义务活动了。　　1986年，她和原经纪人金子力结婚，在加拿大生了长子。翌年，携带婴儿到电视台等工作场所，和一些持有反对意见的人进行了「美龄论争」，成为日本男女都关心的热门话题，「美龄」一词也得到当年日本新语·流行语大奖大众奖。通过这场社会论争，日本的劳动母亲和女性的立场也重新受到关注。1989年她去美国留学，进入斯坦福大学教育系博士课程，在当地生了次子。她以调查日本东京大学和斯坦福大学毕业生的十年後的情况，日美两国的男女待遇的相差，获教育学博士（Ph.D.）。　　1996年在香港生三子。她也继续作为随笔作者、大学教授，在日本各地演讲，1998年就首任日本联合国国际儿童紧急基金协会大使，前後公式访问泰国、苏丹、东帝汶、菲律宾、伊拉克、摩尔多瓦、赖索托等国家，传达当地见到的儿童们的穷况，并编写《我喜爱的日本》等文章，提倡实现世界和平的意见。　　2000年起歌唱带有大人情绪的歌谣，2001年唱了一首原为邓丽君作曲的歌「忘也忘不了」。2002年出版日语小说《完美的情侣》和《子弹作的戒指》，也成了小说家。　　2005年，她为了日本朝日饮料公司的十六茶电视广告，重新灌录30年前自己唱的老歌，称「草原光辉2005」。10月份荣获广岛大学举办的第14届裴斯泰洛齐教育奖。2005年发表的一首「幸福的花」，歌唱时配合手语。2005年她还与电影明星成龙等合作灌录英文专辑《Forget Yourself》，在2006年2月份于美国发售。　　2007年计划在日本发表以和平为主题的3首新歌，并灌录专辑，还通过着作，提倡世界和平。在日本初次登台後35年的今年，准备在日本各地开纪念演唱会之外，还准备去北京演唱。每年5月在日本王宫护城河畔千岛渊墓苑举行的日军阵亡战士纪念活动，陈美龄今年亦会出席。2007年陈美龄在身体检查时发现罹患乳腺癌，已在10月1日割除，手术成功。　　陈美龄的名曲「The Cirle Game」，是加拿大歌手Joni Mitchelle的作品，演绎这首作品的除了陈美龄及Joni Mitchelle之外，近期的有何俐恩(何嘉莉)及西田光。