陈澄波出身嘉义，母亲早故，父亲陈守愚为中国清朝之秀才，受聘在外为私塾老师。陈澄波从小由祖母带大，由于家境清寒，先进私塾读汉文，13岁才进公学校读书，后来又到台北的台湾总督府国语学校（即今台北市立教育大学）就读。由陈澄波留下的日记中，可以看到他自幼就有“立大志、做大事”的企图。在台湾的日据时期，画家有了有史以来最高的地位与荣宠，在当时入选帝展总是报纸上的头条新闻，绘画成了台湾人扬眉吐气的最佳方式。于是陈澄波的理想便是成为一名大画家。
在陈澄波上台北入国语学校的第一年，著名的水彩画家石川钦一郎仍在该校兼课任教，故陈曾在石川的指导下，受过基本的写生训练与水彩技法。陈在毕业以后返乡任教，也曾带领学生到郊外去写生。
1924年，陈以将近三十岁的高龄考入当时画家的圣殿 --- 东京美术学校 --- 的图画师范科就读，是早期留学日本的台湾学生之一。1926年，他以画作〈嘉义街外〉首次入选日本第七回“帝国美术展览会”，成为台湾以油画入选该展览的第一人。绘画燃烧着他的高昂的生命，他说，“一个以艺术创作为己任的人，若不能为艺术而生、为艺术而死，还能够算是个艺术家吗？”。他一生最崇拜的艺术家，正是梵谷，家中两本关于梵谷的传记和书信集，被他用红笔画了又画。
1929年从东京美术学校研究科毕业以后，陈澄波受聘前往上海，曾任新华艺专西画系教授兼系主任、以及昌明艺专艺教科教授兼西画科主任。那时候也刚好碰上于上海所举办的第一次全国美术展览会，陈澄波并被邀担任此会的西画评审员。在上海的这段期间，陈澄波对中国画有更多的接触与认识，他尤其喜欢倪云林和八大山人的作品。
1933年6月，由于上海政局不稳定，陈澄波举家迁返台湾。在返回嘉义老家的时候，陈已接近不惑之年。然而，在乡人的眼中，他仍然具有某种程度文化英雄的色彩。自从回台后，老家嘉义就经常入画，而且其间风格变化颇为明显。由于开始接触严格西画训练的年岁较晚，因此，他早年在台湾自我摸索的痕迹，一生都未曾抛弃过，包括对主观叙述意识的偏好、以及强烈的乡土色感。而在他重返家乡后，自我的风格也逐渐稳定地成长、成熟。
1947年二二八事件爆发后，嘉义地区发生严重冲突，国民党的军队被民兵围困在水上机场内。嘉义市的“二二八事件处理委员会”接受其和谈要求，而于最后一次推派代表时，派潘木枝、卢炳钦、柯麟、陈澄波、邱鸳鸯（以上皆嘉义市参议员）、刘传能等六人担任“和平使”前往协商。不料，只有邱鸳鸯、刘传能两人顺利回来，其馀全遭对方拘捕，并用粗铁线捆绑起来。3月25日上午，这些人被国民党军队捆绑起来，从嘉义市警察局沿着中山路游街至火车站前，然后被枪毙示众。陈澄波等人在被枪杀后，蚊蝇围绕，令人惨不忍睹。
陈澄波死于非命以后，和他过从甚深的学生欧阳文也于1949年因白色恐怖被捕。当时，包括嘉义画家刘新禄在内的大多数人，在这种恐怖的气氛下，都以为画画会带来灾难，或是与画家陈澄波有关系也不会平安，所以一一将各种各样的画作销毁。
这种情况一直到台湾的政治步入民主化以后，才略有改善。2002年，鉴于台湾前辈艺术家倾一生之力投注于台湾近代新美术之启蒙与发展，台湾的邮政总局特筹划发行“台湾近代画作邮票”系列，向社会大众推广台湾本土画家之艺术成就。首套邮票以台北市立美术馆馆藏之四位已逝台湾画家的作品为图案，其中也包括陈澄波于1927年完成的〈夏日街景〉这幅画。
也是在2002年，陈澄波所画的〈嘉义公园〉，在香港的拍卖场以高于估价四倍的5,794,100港元(26,073,450台币)成交，创下台湾前辈油画家最高价记录。同时，也写下华人前辈画家次高价记录，仅次于一年前徐悲鸿〈风尘三侠〉6,645,000港元的纪录。
陈澄波除了以〈嘉义街外〉这幅画入选日本第七回帝展以外，其后也多次入选槐树社展、春阳展、光风展、台展、台阳展、府展等展览，并先后组织七星画坛、赤岛社、台阳美术协会等重要美术团体，其于绘画的成就，以及推展台湾艺术文化的努力，功不可没。
陈澄波经过严格的正统学院训练，严谨的构图，却又不失纯稚朴拙；特有的笔触，大胆的用色，令人不禁热血沸腾。在他的作品中，人物与静物较少，但其风景绘画的风格，充满了强烈执着的“素人”个性，实有其独特的韵味。
2014年4月24日由中国美术馆、财团法人陈澄波文化基金会、台南市文化局联合主办的《南方艳阳——陈澄波艺术大展》在中国美术馆开展。2014年，适逢陈澄波诞辰120周年，此展的举办既是对这位活跃于20世纪30年代中国画坛的台湾画家艺术创作的全面展示，也将见证中国近现代美术史上，两岸文化艺术相互了解与密切交流的一段珍贵史实。
陈澄波是台湾地区历史文化变迁中极具重要性与代表性的油画艺术家，其短暂而精湛的艺术生涯中，始终充满对祖国文化的认同与投入，作品在“中国文化”与“乡土特色”乃至“现代意识”的多重交织中，呈现出鲜明的个性和独特的艺术造诣，是20世纪前半叶中国美术史上最具代表性的画家之一。此次展览，经中国美术馆与陈澄波艺术基金会共同遴选，将展出其油画、水彩、素描等不同类型尘封多年的作品135幅。
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