當年陳玉蓮以17歲之齡報讀無線藝員訓練班，憑其出眾的美貌與氣質，經常被派演古裝角色。其代表作絕對是1983年改編自金庸小說的電視劇《神鵰俠侶》，飾演小龍女的她被指與飾演楊過的劉德華是最佳屏幕情侶，更被原著金庸大讚她能夠完美演繹出小龍女的角色，此外，1982年她在《天龍八部》飾演「王語嫣」。由於她的古裝扮相清純樸素、嬌媚冷豔，令到寫這部小說的金庸都大讚她是「最真的王語嫣」。
陳玉蓮當年傳被同劇的劉德華暗戀。而陳玉蓮曾跟周潤發相戀5年，二人分手後更傳出周潤發為情自殺。後來，陳玉蓮曾跟賭場高層陳超武結婚，惜婚姻維持僅八年便告吹！1990年決定全面息影后，相隔17年後的2007年，陳玉蓮曾短暫復出演出電視劇《原來愛上賊》及《名媛望族》等，在2012年後再度淡出。在《名媛望族》中第三度與劉松仁合作。她在該劇飾演的前清格格、被丈夫冷落的悲情二姨太爾嫣，再次贏得觀眾的心，卻因為戲份比當時無線花旦楊怡來得少，因此備受觀眾爭議。此後，她專心慈善活動，以個人名義在內地做慈善工作，她曽表示走遍西藏、雲南、四川等內地山區照顧貧困兒童，跟志願人士組成義工隊，自行籌集資金，出錢出力在偏遠地區協助教育工作，也幫助窮困的臨終病人、智障兒童。陳玉蓮曾透露當年青海地震後赴當地做義工時，領養了一名13歲女童，跟她回到廣州同住。現時該女童已18歲，陳玉蓮視如女兒看待，會帶著她同去做慈善工作。多年來陳玉蓮共助養了5名年齡由12至17歲女童，當中有些是孤兒、有些是家境有問題的孩子。