唐朝景龙四年，除韦后，安乐公主有功。安史之乱后，护送玄宗入蜀。
天宝十四载(755年)，爆发安史之乱，东都洛阳陷落。隔年安禄山进逼西京长安，唐玄宗逃入四川，到了马嵬坡(今陕西省兴平)途中将士饥疲，六军不发，陈玄礼与太子李亨、李辅国谋，请杀宰相杨国忠、御史大夫魏方进、太常卿杨暄。结果杨国忠被乱刀砍死，屠割支体，以枪揭其首于驿门外;玄礼又请诛杨贵妃，玄宗不得已命令高力士处死杨贵妃，史载玄宗“乃命力士引贵妃于佛堂缢杀之，舆尸寘驿庭，召玄礼等入视之。玄礼等乃免胄释甲，顿首请罪。上慰劳之，令晓谕军士”，史称马嵬之变。
马嵬之变后，陈玄礼表示对玄宗尽忠，随玄宗入蜀;玄宗太子不得已与尊为太上皇的唐玄宗兵分两路，后在灵武(今宁夏灵武县西南)即位。至德二载，玄礼从玄宗自巴蜀回长安，居兴庆宫(南内)，封蔡国公，食邑三百户。上元元年八月致仕，大约于玄宗迁至太极宫(西内)甘露殿时病重去世。