2010年，由陳凱歌執導，葛優、王學圻等主演的古裝歷史電影《趙氏孤兒》在全國上映，在片中陳飛宇經陳凱歌的推薦而客串飾演了處于少年時期的“王”。
2016年，陳飛宇在古裝魔幻電影《妖貓傳》中擔任導演助理，除了負責照顧影片中的“演員”黑貓Luna的日常生活，還在導演身旁學習拍電影的技巧。
2017年，和父母陳凱歌、陳紅共同錄制浙江衛視明星美食情感真人秀節目《熟悉的味道第二季》。6月15日，由陳飛宇與歐陽娜娜合作對唱的《秘果》推廣曲《秘語》發布，而該歌曲也是陳飛宇首度獻唱的作品。7月7日，根據饒雪漫同名小說改編的青春校園電影《秘果》在全國上映，在片中陳飛宇飾演敏感帥氣的男主角段柏文；而這也是陳飛宇首次擔任男主角，還為段柏文配音。
2018年，參與錄制優酷出品的親子綜藝節目《想想辦法吧爸爸》。10月31日，由楊陽執導、根據貓膩同名小說改編的古裝勵志玄幻劇《將夜》在騰訊視頻上線，在劇中陳飛宇所飾演的寧缺為了給自家冤案昭雪，最終擔負起家國重任，并成功為家人平反；該劇是陳飛宇個人首部電視劇，而陳飛宇憑借該劇獲得閱文超級IP風云盛典暨第四屆中國原創文學風云榜盛典“超級IP新人演員”獎項。
2019年，與劉昊然搭檔主演系列新中國成立70周年獻禮片《我和我的祖國》之《白晝流星》，陳飛宇在片中挑戰鄉村流浪兒的形象。6月6日，與何藍逗主演的根據八月長安同名小說改編的青春校園電影《最好的我們》在全國上映，陳飛宇憑余淮一角獲得東京國際電影節金鶴獎最佳新人獎和最具人氣男演員獎。6月28日，動畫電影《雪人奇緣》宣布陳飛宇加盟影片，為開啟魔力冒險三人組的“哥哥”阿俊獻聲中文配音。7月，參演由陳凱歌執導的現實題材勵志電影《塵埃里開花》。10月，入圍第六屆“中國電視好演員”網劇男演員候選名單。11月，參與演唱中央電影頻道青年演員計劃主題曲《星辰大?！?。12月28日，在騰訊視頻星光大賞中獲得年度飛躍電影演員獎。
2020年，在微博之夜上獲得微博年度進取藝人。1月21日，陳飛宇確認主演由何澍培執導的古裝仙俠劇《皓衣行》，并在劇中飾演愛憎分明、至情至性的墨燃，因背負常人難以承受的“原罪”而曾經短暫迷失，后自我救贖。4月23日，主演的古裝武俠劇《天醒之路》在愛奇藝和芒果TV聯合播出，陳飛宇在劇中飾演男主路平一角。9月24日，主演的古裝劇《皓衣行》殺青。12月20日，在騰訊視頻星光大賞中演唱歌曲《無問》，并獲得年度大勢藝人獎。12月31日，在湖南衛視跨年演唱會上，除了與張新成、丁禹兮和王大陸合唱歌曲《戀愛ing》之外，還獨唱歌曲《春天花會開》。
2021年，在北京電視臺春節聯歡晚會上，不僅與黃景瑜、李沁、鞠婧袆合唱歌曲《少年》，還與多位藝人合唱助力冬奧歌曲《相約北京》。
皓衣行2020（開機時間） 飾演墨燃 導演何澍培 主演羅云熙
天醒之路2020-04-23 飾演路平 導演黃偉杰 主演鄧恩熙，熊梓淇，程瀟
將夜2018-10-31 飾演寧缺 導演楊陽 主演宋伊人，鄭少秋，孫祖君，孟子義，童瑤
我和我的祖國2019-10-01 飾演哈扎布 導演陳凱歌 主演劉昊然
最好的我們2019-06-06 飾演余淮 導演章笛沙 主演何藍逗，惠英紅，周楚濋
塵埃里開花 2019（開機時間） 導演陳凱歌 主演張雪迎，文淇
秘果2017-07-07 飾演段柏文 導演連奕琦 主演歐陽娜娜，張誠航，鄒元清
趙氏孤兒2010-12-04 飾演少年時期的“王” 導演陳凱歌 主演葛優，王學圻，黃曉明
星辰大海 2019-11-19 電影頻道青年演員計劃合唱主題曲
最好的我們 2019-06-06 同名電影主題曲
17歲的我，有些話想說 2017-07-11 《秘果》推廣曲;詞:郭棟楠;曲:陳禹
給17歲的自己 2017-06-23 電影《秘果》主題曲
秘語 2017-06-15 電影《秘果》推廣曲，演唱：歐陽娜娜
2020-12-20 ? ?騰訊視頻星光大賞“年度大勢藝人”獎 ? ? （獲獎）
2020-01-11 ? ?微博之夜微博年度進取藝人 ? ? （獲獎）
2019-12-28 ? ?騰訊視頻星光大賞年度飛躍電影演員 ? ? 我和我的祖國 ? ?（獲獎）
2019-12-22 ? ?第11屆澳門國際電影節金蓮花優秀新人獎? ? ?最好的我們 ? ?（獲獎）
2019-12-10 ? ?第26屆華鼎獎中國古裝題材電視劇最佳男演員獎? ? ?將夜 ? ?（獲獎）
2019-12-06 ? ?愛奇藝尖叫之夜年度銀幕潛力藝人 ? ? （獲獎）
2019-10-29 ? ?東京電影節金鶴獎最佳新人獎? ? 最好的我們 ? ?（獲獎）
2019-10-29 ? ?東京電影節金鶴獎最具人氣男演員獎 ? ? 最好的我們 ? ?（獲獎）
2019-01-13 ? ?閱文超級IP風云盛典超級IP新人演員 ? ? 將夜 ? ?（獲獎）
2020-12-10 ? ?第十七屆MAHB時尚先生盛典“年度風尚藝人”獎 ? ? （獲獎）
2020-12-4 ? ?智族GQ年度人物“年度向上力量” ? ?（獲獎）
2019-12-18 ? ?搜狐時尚盛典年度時尚影響力男明星 ? ? （獲獎）
2019-10-17 ? ?福布斯中國30歲以下精英榜 ? ? （獲獎）
陳飛宇小時候還是胖乎乎的，但減肥成功的他濃眉大眼帥氣逼人，面容清秀，還有大長腿（北青網娛樂、搜狐娛樂、騰訊娛樂、新浪娛樂評）。
陳飛宇活潑好動。在《妖貓傳》片場中，扎根劇組體驗拍電影的酸甜苦辣，從最小的細節一步步吃苦磨礪，和工作人員很快就打成一片。陳飛宇不僅有高學歷、高顏值，還有對電影的專注與熱情（網易娛樂評）。
在《秘果》發布會上，第一次向媒體公開亮相的陳飛宇表現得謙遜低調（北京日報評）。陳飛宇在采訪中，言談舉止落落大方，待人接物細節處盡顯好家教（楚天都市報評）。
改回中國國籍的十大名人 NO.8
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