土地革命战争时期，任中国工农红军四方面军第十二师团长、师长，红军步兵学校校长，红军干部团团长，陕甘支队第十三大队队长，红一军团第一师师长。参加了长征。抗日战争时期，任八路军一二九师三八六旅旅长，太岳军区太岳纵队司令员。解放战争时期，任晋冀鲁豫野战军第四纵队司令员，中国人民解放军第四兵团司令员兼政治委员。
中华人民共和国成立后，任西南军区副司令员兼云南军区司令员，云南省人民政府主席，中国人民志愿军第三兵团司令员兼政治委员，中国人民志愿军副司令员，中国人民解放军军事工程学院院长兼政治委员，中国人民解放军副总参谋长兼国防部副主任，国防部副部长。一九五五年被授予大奖军衔。是第一、二届国防委员会委员，中国共产党第七届候补中央委员、第八届中央委员。
陈赓是一员驰骋沙场的猛将，也是一位爱妻爱子的好丈夫、好父亲。战争年代，他和妻子过着“牛郎织女”的生活。他十分想念远方的妻儿，每当接到妻子的来信，他都如获至宝，欣喜若狂。解放后，他经常因公外出，于是他与妻子约定一地一信或半月一信。陈赓信守“协议”，从没有让妻子失望过。他虽然对妻子十分痴心，但有一次他却“拒绝”与妻子见面。那是在1948年夏，部队在进行休整，后方留守处想送干部家属到部队探亲。由于部队将有大的行动，决定所有干部家属一律不要来队。有人说司令员可以例外，但陈赓坚决不搞特殊，硬是派人把快要到达部队的妻子动员回去了。
在孩子的眼里，陈赓是一位慈祥而严格的父亲。他工作繁忙，但经常抽时间检查孩子们的学习情况，了解他们的表现。他要求孩子们“努力学习，锻炼身体，争取全五分”。他关心的是“你们的工作和学习是不是在力争上游？”、“你们是不是在各方面都很严格地锻炼和严格地要求自己”。
陈赓为新中国的诞生出生入死，多次负伤。解放后他不以功臣自居，对待工作毫不松懈。因为他认为自己有幸活下来，如果“不振作”，“有些疲倦感”，那么太对不起牺牲的烈士们。在他健康状况恶化，躺在病榻上的时候，他还在总结自己的作战经验，思考未来卫国战争的设想。
1961年3月16日，陈赓大将于湖南湘乡县因病逝世。
