陈思思出生于三湘四水，毕业于湖南省常德市七中；1990年在湖南省怀化学院学习；1995年湖南师范大学音乐系本科毕业；1999年进入解放军艺术学院学习，先后师从中国声乐教育家金铁霖教授、李双江教授。
1994年，签约中国唱片广州唱片总公司颂今音乐工作室，成为中国大陆第一位正式签约民歌手和最早提出与实践新民歌概念的民歌手；同年参加“国际茶文化交流节”，演唱歌曲《中国茶》。
1995年，元旦参加“中国音乐电视大赛"颁奖晚会；同年发行首张个人专辑《情哥哥去南方》并获中央电视台中国音乐电视大赛银奖；8月参加纪念抗日战争胜利50周年文艺晚会。
1996年，参加春节联欢晚会大联唱《神州大对歌》；同年元旦参加中国音乐电视大赛"颁奖晚会；同年8月参加《全国听众最喜爱的歌手》颁奖演唱会。
1997年，参加春节联欢晚会合唱《风调雨顺》；同年参加中央电视台《欢聚一堂》节目以及公安部春节联欢晚会。同年4月参加中央电视台纪念叶剑英诞辰100周年晚会。1998年，参加中国国际茶文化交流会"文艺晚会；同年10月参加文化部"全国演出工作会议"文艺晚会。
1999年，陈思思参加中央电视台春节联欢晚会合唱《瑞雪兆丰年》；同年被特招入伍，成为解放军第二炮兵政治部文工团的一名歌唱演员。
2000年，参加中国金鹰电视艺术节颁奖晚会，演唱晚会主题曲《永远的相约》。
2002年，中央电视台参加春节联欢晚会，与刘媛媛联唱《民歌新歌接力唱》之《娜鲁湾情歌》；同年推出个人演唱专辑《你让我感动》。
2003年，参加中央电视台春节联欢晚会与张燕合唱歌曲《快乐的人请鼓掌》。
2004年，推出个人演唱专辑《共度好时光》，专辑中收录的《湘女多情》是谭盾为她定制的歌曲。
2005年，参加春节联欢晚会歌组合《四季奏鸣曲》独唱《笑口常开》；同年由解放军总政治部评定为国家一级演员。2006年，推出个人演唱专辑《锦绣年代》。2007年，参加中央电视台春节联欢晚会，与刘斌联唱组合《欢乐和谐·军旅魂》之《打靶归来》。
2008年，参加中央电视台春节联欢晚会，与克里木联唱《在一起》之《送我一支玫瑰花》；同年5月，陈思思被选为火炬手参加了奥运圣火的传递活动；8月参加了奥组委迎奥运演出并参加了奥运闭幕式《今夜月明》的演出；9月陈思思以公益的形式在中国国家大剧院成功的举办了北京奥林匹克文化节活动中一台个人演唱会——《你让我感动—陈思思爱心公益演唱会》；同月应邀参加北京奥运会闭幕式晚会。
2009年，参加中央电视台春节联欢晚会，与刘和刚联唱《天地人和》之《感谢亲人》；同年10月，在建国60周年联欢晚会上与李光曦演唱了《祝酒歌》，同月在第27届金鸡奖颁奖晚会陈思思戴玉强演唱《映山红》，同月31日，陈思思作为新中国以来，第一位在台湾举行个人演唱会的大陆歌手、民族歌手、军旅歌手，在台北国父纪念馆举办“美丽之路——陈思思台北音乐会”，音乐会被媒体评为“破冰之旅”；11月30日，陈思思台湾个唱回归之后在北京召开了音乐会的答谢宴会。
2010年，参加中央电视台春节联欢晚会，与郁钧剑、张燕联唱歌曲《盛世欢歌》并凭借其获得维也纳世界环境保护亚太地区突出贡献特别奖；9月19日，作为解放军第二炮兵部队特邀嘉宾出席哈尔滨理工大学60周年校庆，并在校庆舞台上献唱“美丽之路”等歌曲并被聘请为哈尔滨理工大学客座教授；11月，升任解放军第二炮兵政治部文工团主管业务的副团长，享受中华人民共和国国务院特批的政府特殊津贴。
2011年，在澳门综艺馆举办纪念辛亥百年“美丽之路”陈思思澳门演唱会，被媒体称为“阳光之旅”，“阳光之旅”促进两岸四地文化交流，回眸辛亥百年；10月，参加第20届中国金鸡百花电影节开幕式暨文艺晚会，演唱歌曲《追寻》；11月，参加中央电视台《百年歌声》栏目，讲述了自己与音乐有关的难忘经历；12月28日，陈思思在她生日期间推出单曲《绿色背影》，歌曲被赋予了她感恩军营生活的特殊意义。
2012年，参加中央电视台综艺频道的音乐节目《天天把歌唱》，演唱了歌曲《纳西情歌》；2月，参加湖北卫视综艺节目《天下同名人》；5月2日，发行单曲《天天月圆》，歌曲是为庆祝香港回归十五周年而创作的；5月20日，在香港红磡体育馆举办庆祝香港回归15周年“我爱你，香港”——美丽之路香港演唱会；6月28日，为奥运歌曲《北京祝福你》拍摄MV；10月，发行歌曲《谢谢您的牵挂》，歌曲已入围中央电视台“中国音乐电视优秀音乐电视作品展播”。
2013年，参加“星光璀璨-新民歌演唱会”，演唱歌曲《天天月圆》；3月9日，陈思思“献礼祖国”两岸四地演唱会珍藏版专辑被军事博物馆永久收藏，同时被军博聘为“荣誉馆员”；同月30日，参加在中央电视台音乐频道北京展览馆剧场主办的2013“光荣绽放”十大青年民族唱法歌唱家演唱会，压轴献唱《中国梦》。
2014年，参加北京卫视音乐教育节目《音乐大师课》之“跨越年代的合唱”专场；5月，在湖南湘西为歌曲《武陵茶叶儿香》拍摄MV；6月，参加中央电视台综艺频道《非常星发布》节目；7月，受中央电视台邀请录制《民歌中国》节目，在节目中演唱了《中国梦》、《纳西情歌》、《小河淌水》三首歌曲；9月，发行个人演唱专辑《中国梦》，专辑中的每一首歌曲凝结了她对于中国梦的理解和诠释；11月，参加中央电视台“心连心”艺术团赴贵州黎平慰问演出，演唱歌曲《中国梦》。
2015年，赴广东汕头为歌曲《美丽的潮阳我的爱》拍摄MV；3月，发行单曲《平易近人》，歌曲是专辑《中国梦》的主打歌；9月27日，参加“花好月圆—2015戏曲中秋晚会”，演唱京剧《大唐贵妃》中的《梨花颂》选段；11月，为电视剧《芈月传》演唱片头曲《满月》。
2016年，陈思思参加央视春节晚会，独唱歌曲《雪恋》。3月1日，陈思思演唱歌曲《幸福小康》发布。6月30日，参加《我的祖国》——纪念中国共产党成立95周年电影音乐会；7月，为六盘水国际马拉松赛录制主题曲《跑跑跑》；9月14日，发行个人单曲《慢慢等你》，歌曲表现了陈思思的思乡之情；9月18日，参加中央电视台中秋晚会，与平安演唱歌曲《天天月圆》。
2017年，陈思思发行个人单曲《四季莲花》，歌曲通过对四季莲花的歌唱展现了风清气正的社会生活；6月1日，参加“美育圆梦·向祖国汇报”庆“六一”少儿艺术精品展演活动，演唱《美丽之路》；6月，为电视剧《白鹿原》演唱插曲《白灵之歌》；8月1日，在中国人民解放军建军90周年纪念日，推出主题歌曲《这一刻》，向中国人民解放军建军90周年献礼；10月23日，发行单曲《美好新时代》，该曲唱出了蕴藏在心间的幸福；12月，发行单曲《难舍的爱》，歌曲唱出了对亲情的深厚情感和对孩子的期盼和深爱。
2018年，参加丝路春晚录制，与陈心蕊共同演唱歌曲《美好新时代》。
致敬经典 2018-02-10
中国梦 2014-04-28
爱值得 2012-08-12
天天月圆 2012-06-20
纳西情歌 2011-07-12
我的祖国我的家 2009-09-28
锦绣年代 2006-09-01
共度好时光 2004-03-01
你让我感动 2001-12-01
“献礼祖国”陈思思美丽之路两岸四地演唱会 2013-03-09
我爱你,香港”陈思思美丽之路香港演唱会 2012-08-08
辛亥百年”陈思思美丽之路澳门演唱会 2011-10-12
“爱的旅途”陈思思美丽之路台北演唱会 2009-12-08
你让我感动”陈思思放歌残奥演唱会 2009-11-08
中国女孩 1997-01-01
刘三姐 1996-01-01
情哥哥去南方 1995-01-01
感谢亲人 2009央视春晚 陈思思刘和刚合唱
祝酒歌 建国60周年联欢晚会 陈思思李光曦演唱
映山红 第27届金鸡奖颁奖晚会 陈思思戴玉强演唱
梅花开在梅花山上 2016-07 六盘水市钟山区旅游形象歌曲
慢慢等你 2016-09-14 六盘水市钟山区旅游形象歌曲
跑跑跑 2016凉都·六盘水夏季国际马拉松赛主题曲
美丽之路
纳西情歌
两岸同歌
柳叶湖美
屈原1999-09 饰演杜若子
2009年 文学作品 《思路花语》
2010年 导演作品 《柳叶湖美》
2010年 导演作品 《等你回来》
2013年 MV作品 《中国梦》
2001年，担任中国北京红十字会“爱心大使”。2003年，当学第十届全国人大代表。2004年起，担任北京社会福利“爱心大使”。
2007年，参加中日文化周系列活动并担任“中日文化大使”，参加中韩建交十五周年活动并担任中韩友好建交“和谐大使，参加中国妇联组织的关心西部“母亲水窖”活动并担任“爱心形象大使”，参加走进宿州纪念彭雪枫将军诞辰100周年活动并个人出资20万元为老区捐建了一所希望小学。12月7日，参加广州亚残会火炬手传递工作。
2008年，担任中残联“爱心大使”，担任中国公益形象大使并且歌曲《奥运的微笑》被北京奥组委评为奥运志愿者之歌，积极参加四川抗震救灾并捐款20万元；同时也被中国残奥委员会授予关爱中国残疾人事业“爱心大使”；9月，参加“你让我感动———陈思思放歌残奥公益演唱会”；11月，在安徽宿州成立“思思希望小学”，并于12月参加该小学的落成典礼活动。
2010年，为青海玉树地震灾区捐款10万元；同年担任上海世博会生命阳光馆“爱心大使”；3月24日，受聘为南昌大学特聘兼职教授；
2011年，荣获南方·华人慈善盛典“慈善明星奖”，同年担任“名人生态环保公益活动”生态文明宣传大使，担任中华慈善总会“红星闪耀志愿者行动”爱心大使，担任“共享文明共享文化”新浪微语文化助残活动爱心大使。截至2013年已在全国捐赠四所思思希望小学。
2012年7月，被授予中国公益事业促进会副会长一职。
2013年3月，陈思思参加政协提出了两个提案：一个是关于文化方面的就是加强两岸文化交流的提案，还有一个提案就是关于网络反腐方面的；4月，被西南民族大学正式聘为客座教授（聘期三年）。8月，参加“2013重塑未来·阳光畅行·爱心圆梦”公益行动，获得“中华志愿助残阳光大使奖章”。
2015年9月18日，赴洛阳栾川参加“纪念抗日战争胜利70周年关爱老兵公益行”活动，随行慰问走访抗战老兵。
2016年3月2日，全国政协委员陈思思到北京会议中心报到，参加全国两会，提出了了关于广场舞的提案。7月7日，担任六盘水市人文生态环保公益大使；9月22日，担任“科普中国形象大使”。10月，参加全国政协教科文卫体委员会赴赣闽考察基层公共文化服务体系建设并开展送文化下基层活动。
2017年3月2日下午4点，陈思思提出了关于网络直播规范化法制化的提案，以及设立国家文化日的建议。11日，参加全国政协教科文卫体委员会赴云南考察基层公共文化建设调研并送文化下基层。
2014 年度最畅销十大金曲奖 （获奖）
2014 广电总局“中国原创歌曲奖” 中国梦 （获奖）
2011 BQ红人榜最受欢迎民歌手 （获奖）
2009 全军文艺汇演一等奖 （获奖）
2009 中国金唱片奖 （获奖）
2007 第八届中国艺术节“文华表演奖”和最受观众喜爱演员称号 （获奖）
2007 第八届中国艺术节文华表演奖 （获奖）
2007 CCTV—MTV“音乐盛典”最佳民歌手奖 （获奖）
2006 “东南劲爆音乐榜”最佳民歌手奖 （获奖）
2006 内地最佳民歌奖 （获奖）
2005 第11届中央人民广播电台全国听众最受欢迎的女歌手奖“最佳民歌手奖” （获奖）
2005 解放军总政治部国家一级演员 （获奖）
2004 第11届全球华语音乐榜中榜最佳民歌手奖 （获奖）
2004 CCTV—MTV“音乐盛典”最佳女民歌手奖 （获奖）
2004 中央人民广播电台全国听众最受欢迎的女歌手奖 （获奖）
2004 火箭兵最喜爱歌手评选第一名 （获奖）
2004 中宣部“五个一”工程奖 （获奖）
2004 中国民歌榜最受欢迎歌手奖 （获奖）
2003 全国军旅歌曲大赛演唱金奖” 天边有个你 （获奖）
2003 全国电视文艺“星光奖” （获奖）
2003 中国电视“金鹰奖”金奖 （获奖）
2002 中国电视大赛金奖 （获奖）
2001 第六届中国音乐电视大赛金奖 （获奖）
1997 中央广播电视台“最喜爱歌手” 情哥哥去南方 （获奖）
1995 MTV电视大赛银奖 情哥哥去南方 （获奖）
2016 年度公益慈善明星 （获奖）
2013 2012绿色中国年度焦点人物“公益人物”奖 （获奖）
2013 中残联“志愿助残阳光大使奖章” （获奖）
2011 南方·华人慈善盛典“慈善明星奖” （获奖）
2008 国际慈善名人奖 （获奖）
陈思思致力于新民歌的演唱和研究，用歌声向世界人民传播中国文化，其清新的演唱风格获得了各界的肯定。她用她的歌声表达真，表达善，表达美，表达爱。热心公益事业和慈善事业，曾出资捐助受困儿童，热心参加爱心工程、希望工程以及环保、绿化、奥运等社会公益事业。（人民网评）
陈思思出道以来，以其甜美声音，端庄形象和大气的台风深受广大百姓的欢迎与喜爱，推出了多部耳熟能详的经典音乐作品。对于民歌，陈思思如一朵逐日的向日葵，吸收所有的养分积极生长。同时，她也是一朵温暖的向日葵，从不吝啬分享阳光。（腾讯娱乐、搜狐娱乐评）
陈思思不断探索新民歌的传承与创新，从《美丽之路》，到《两岸同歌》，到《共和国永远是春天》，她完成了向一个军旅歌手的转型，唱出了时代的广阔和脉动，演唱技法也日臻纯熟大气。为了新民歌传承，她抽出时间带着自己的团队，拿起DV走进祖国的千山万水，记录下各民族原生态的民歌和音乐，传承民族音乐文化中的瑰宝。（搜狐音乐评）
陈思思都是在忙碌而又幸福的工作中度过，除了感恩朋友、歌迷，作为一名入伍多年的老兵，陈思思对军营更有着一份特殊的感情。作为一名人民的歌唱家，她总会出现在不同的舞台上为人们带来歌声和欢笑。公安部春晚、文化部春晚、中国侨联等各大部委的晚会，让她应接不暇。多日的东奔西走，彩排合练，陈思思略显疲惫。（新浪娱乐评）
陈思思有着湘妹子的爽朗与热情，她清纯、甜美的歌声如水一般的清澈、透亮，她为中国民族音乐开辟出了一条艺术道路，她的歌曲以轻歌曼舞式的甜美见长，风格时尚并融入了多种流行的元素。（搜狐娱乐评）
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