陳登字元龍，三國下邳（治今江蘇省邳縣南）人。他性格桀驁不馴，學識淵博，智謀過人。二十五歲時，舉孝廉，任東陽（治今江蘇省金湖縣西）縣長。雖然年輕，但他能夠體察民情，撫弱育孤，深得百姓敬重。後來，徐州牧陶謙提拔他為典農校尉，主管一州農業生產。他親自考察徐州的土壤狀況，開發水利，發展農田灌溉，使漢末迭遭破壞的徐州農業得到一定程度的恢復，百姓們安居樂業，「粳稻豐積」。39歲時死。
興平元年（194），陶謙病死，陳登主持由劉備繼任徐州牧，傾心擁戴。建安元年（196），呂布趕走劉備，襲奪徐州，自稱徐州牧。陳登在名義上改屬呂布，但對呂布為人深惡痛絕，思有以報之。建安二年（197），陳登及其父陳圭設法解除了呂布與淮南袁術之間的聯姻，削弱了呂布的力量。隨後，陳登出使許都，向曹操面陳破呂布之計，深得曹操嘉許，被任命為廣陵（原治今江蘇省揚揚州市北）太守。
陳登就任廣陵太守後，移治於射陽縣（治今江蘇省寶應縣）。他明賞罰，重威治，使廣陵鬆弛的吏治為之一振。為了籌劃一支精兵策應曹操，他恩威並濟，成功化解薜州武裝，轉為己用。同時，陳登很注意安撫民眾，發展生產，不到一年，便使廣陵呈現出欣欣向榮的氣象。百姓深服陳登之治政，對他既敬畏又擁戴，在當地樹立起崇高的威望。
建安三年（198）冬，曹操揮軍東出，進剿呂布。陳登事先獲知消息，由廣陵出發，親率精兵為曹操先驅，圍呂佈於下邳城。呂佈伏亡後，陳登因特殊功勳進封伏波將軍，仍為廣陵太守。
廣陵地接長江，向為江東孫策所覦覬。大約在建安四年（199），孫策主動發難，派孫權跨江進攻陳登所守匡琦城（當在漢射陽縣附近）。敵軍十倍於陳登守軍，陳登鎮靜自若，命將士們嚴陣以待。為迷惑敵人，陳登下令緊閉城門，偃旗息鼓，示弱於敵。陳登登上城樓，仔細觀察敵軍，認為可以出擊，突然打開城門，將士們如下山猛虎，奮勇殺出，向敵陣衝去。孫權所部猝不及防，被陳登軍衝亂，潰不成軍，失去指揮。陳登親自擂鼓，將士奮勇衝殺，孫權軍很多士兵登船不及，被殺死淹死者不計其數，大敗而回。陳登取得全面勝利。不久，孫權率大軍捲土重來，再次進攻廣陵郡。陳登一面向曹操告急，一面做好應敵準備。他暗中命人在救兵來援的必經之地聚積柴草，隔十步一堆，縱橫成行，布列整齊，然後乘夜點燃，光照遠近。孫權軍發現後，誤以為救軍已到，十分驚恐。陳登見時機已到，親率大軍出擊，一舉擊潰孫權軍，再次取得了保衛廣陵的勝利。
陳登在廣陵多年，治政有方，民賴其利，百姓對他感恩戴德。陳登轉任東郡（治今山東省濮陽市南）太守（《三國誌#8226;呂布傳》注引《先賢行狀》謂陳登遷「東城太守」，趙一清以為古無「東城郡」，當為「東郡」之誤。其說是，今從之），臨行時，廣陵郡吏民扶老攜幼，要隨陳登一起北遷。陳登十分感動，耐心地勸說他們回去：「我在廣陵任太守，吳寇頻頻來犯，總算勉強打跑了他們。我走後，你們不用擔心，肯定會有更好的太守來治理廣陵的。」百姓們終於被陳登說服，不再堅持。陳登與廣陵百姓建立的魚水深情，令人感歎。
陳登早年有病，雖經神醫華佗診治，並未除根。後病重而華佗已死，無人可治，溘然長逝，時年僅三十九歲。
若干年後，劉備、許汜與劉表在一起共論天下之士。談到陳登時，許汜不以為然地說：「陳元龍乃湖海之士，驕狂之氣至今猶在。」劉備雖然對陳登十分熟悉，但他沒有立即反駁許汜，轉而問劉表：「您覺得許君所言對不對？」劉表說：「如果說不對，但許君是個好人，不會隨便說別人假話的；要說對，陳元龍又盛名滿天下！」劉備問許汜：「您認為陳元龍驕狂，有什ど根據嗎？」許汜說：「我過去因世道動盪而路過下邳，見過陳元龍。當時他毫無客主之禮，很久也不搭理我，自顧自地上大床高臥，而讓客人們坐在下床。」劉備應聲道：「您素有國士之風。現在天下大亂，帝王流離失所。元龍希望您憂國忘家，有匡扶漢室之志。可是您卻向元龍提出田宅屋舍的要求，言談也沒有什麼新意，這當然是元龍所討厭的，又有什ど理由要求元龍和您說話？假如當時是我，我肯定會上百尺高樓上去高臥，而讓你們睡在地下，哪裡只有區區上下床的區別呢？」劉表聽了，放聲大笑。劉備深情地說：「像元龍這樣文武足備、膽志超群的俊傑，只能在古代尋求。當今芸芸眾生，恐怕很難有人及其項背了。」
劉備的看法，代表了三國之世對陳登的評價，這個評價很高。