陈胜年轻时给人当雇工，当时正值秦朝的残暴统治时期，阶级压迫极深。他不甘心受人奴役，同情和自己命运相同的人。有一天，他对一起耕田的伙伴们说：“以后如果有谁富贵了，可别忘了一块吃苦受累的穷兄弟”。 大伙听了都觉得好笑：“咱们卖力气给人家种田，哪儿来的富贵？” 陈胜不免有所感慨，叹息道：“燕雀怎么知道鸿鹄的志向呢！”
秦二世元年（前209年）七月，朝廷大举征兵去戍守渔阳（今北京市密云西南），陈胜也在征发之列，并被任命为带队的屯长。他和其他900名穷苦农民在两名秦吏押送下，日夜兼程赶往渔阳。当行至蕲县大泽乡（今安徽宿州西寺坡乡）时，遇到连天大雨，道路被洪水阻断，无法通行。大伙眼看抵达渔阳的期限将近，急得像热锅上的蚂蚁，不知如何是好。因按照秦的酷律规定，凡所征戍边兵丁，不按时到达指定地点者，是要一律处斩的。
在生死存亡的危急关头，陈胜毅然决定谋划起义。这夜，陈胜悄悄找另一位屯长吴广商议。吴广，阳夏人，也是穷苦出身，他们虽然结识不久，但已是无话不谈的朋友。陈胜对吴广说：“我们现在的处境，去也是送死，逃亡被抓回来也是死，与其都是死，还不如选择为国事而死，干一番大事业？ ”陈胜接着又对时局进行了分析：“天下人已经苦于秦朝统治很久了，老百姓对秦王朝的苛捐赋税、募役刑罚已经到了难以忍受的程度。我听说二世皇帝胡亥是秦始皇的小儿子，本不应继位，该继位的是长子扶苏。扶苏由于屡次劝谏的缘故，被派在外带兵，却被二世无故杀害了。还有一位名人叫项燕，曾是楚国名将，战功卓著，又爱护士兵，很受人爱戴。现在老百姓并不知这两个人是生是死，我们何不以他们的名义号召天下人起来反抗秦朝的暴政呢？ ”吴广很佩服陈胜的胆略，觉得他的主意符合当时的人心，完全支持陈胜“死国”、“举大计”的决定。
古时候盛行预测吉凶的宗教迷信活动。陈胜和吴广经过一番谋划后，又专门找了一个算卦的卜问吉凶。聪明的卜者知道了他们的用意，便说：“ 你们的事业能成功，且能为百姓立大功。可是你们把事情向鬼神卜问一下吧”陈胜、吴广听后非常高兴，并从卜者的话中悟出了借鬼神“威众”的启示。于是，他们用朱砂在一块绸帕上写了“陈胜王（wàng）”三个大字，塞到渔民捕来的鱼肚子里。戎卒们买鱼回来吃，发现了鱼腹中的“丹书”，都觉得惊奇。 与此同时，陈胜又让吴广潜伏到营地附近一座荒庙里，半夜里在寺庙旁点燃篝火装作鬼火，模仿狐狸声音，大声呼喊“大楚兴，陈胜王”！正在睡梦中的戎卒们被惊醒，十分惊恐害怕。第二天戎卒们交头接耳，都指指点点地看着陈胜。加之陈胜平时就待下属热情和气，又把陈胜的形象跟楚国复兴联系在一起，陈胜在戎卒们心中的威望就更高了。
吴广见时机基本成熟，于是趁两个押送士卒的军官喝醉，故意扬言逃跑，以激怒押送他们赴边的将尉。喝得醉醺醺的两个将尉果然大怒，责骂和鞭打吴广，引起士兵们不满，群起而哄之。吴广奋起夺下一名将尉佩剑将其杀死，陈胜也乘势杀了另外一名将尉。
随后，陈胜把900名戎卒召集在一起，大声说道：“我们在这里遇上了大雨，已不能按期抵达渔阳了，而误了期限大家都要被斩杀，即便侥幸不被砍头，戍守边塞十分之六七的人也要送命。再说好汉不死便罢，要死就要取得大名声啊！王侯将相难道有天生的贵种吗？ “陈胜铿锵有力的一番话，说出了大伙的心声，戎卒们对秦王朝的满腔怨恨和愤怒如同冲溃了堤坝的洪水奔泻而出，齐声高呼：“我们愿听从您的号令！ ”于是大伙在陈胜、吴广带领下，袒露右臂作为标志，筑坛盟誓，按事先谋划，诈以公子扶苏、楚将项燕之名，宣布起义。 陈胜自立为将军，以吴广为都尉，一举攻下大泽乡，接着又迅速攻下蕲县县城。中国历史上第一次大规模的农民起义战争就这样爆发了。
陈胜、吴广“举大计”的壮举，得到了附近饱受秦苦的老百姓的积极响应，纷纷“斩木为兵，揭竿为旗”，加入起义队伍。在陈胜、吴广率领下，继攻取蕲县后，不到一个月又连克铚县（今安徽省濉溪县）、酂县（今永城西）、苦县（今鹿邑县）、柘县（今柘城县）、谯县（治所在今安徽省亳州市谯城区）等五县，很快把起义的火种带到了自己的家乡中原大地。
陈胜是颇有战略意识的农民领袖。在控制了安徽、河南交界的大片地区后，即决定进攻战略要地陈县。陈县在两周和春秋时期，曾是陈国的都城。战国后期，又曾经是楚国的国都。秦灭六国后，又把陈县定为郡治，足见其地位之重要，如能拿下陈县，对秦无疑是个重大打击。于是，陈胜率领起义军直逼陈城。这时起义军已拥有战车六、七百乘，骑兵一千多人，步卒数万之众。陈地郡守和县令闻风丧胆，早逃之夭夭，只留下郡丞（郡守副职）龟缩城内，负隅顽抗。已是惊弓之鸟的守城秦军，在起义军的强大攻势下，很快土崩瓦解。起义军杀了郡丞，浩浩荡荡开进陈县县城。
陈胜打下陈县后，即召集当地三老（掌管当地教化的官）和豪杰（有声望的人）共商大计。这些人虽不是来自农民阶级，但他们也都目睹、亲历了秦朝暴政，特别是看到了陈胜率领起义军短短一个月就连克数县，对陈胜也十分敬重，纷纷建议陈胜称王。他们说：“将军您亲自披甲上阵，手拿武器，讨伐残暴无道的秦国，恢复楚国的社稷，论功应当称王。”但也有少数不同议论：认为陈胜自立为王，会让天下人觉得陈胜有私心，而不愿相从。陈胜思虑再三，最后还是果断地做出了称王立国的决定，就以陈县为都城，“号为张楚”，国号为“张楚”（即张大楚国之意，一说以张大楚国为口号），建立了中国历史上第一个农民革命政权。陈胜打的旗号虽是“张楚”，但并不以恢复楚国故土为目的，而是要推翻秦王朝，解救天下的穷苦百姓。这是他“鸿鹄之志”、“王侯将相，宁有种乎”思想的身体力行，也是他对统一号令起义军的战略考虑。后来农民革命的实践，有力证明了陈胜决定称王立国的必要性。
张楚政权的建立，推动了全国范围反秦斗争的高潮，高高飘扬的“张楚”大旗，成了农民起义中心的标志，显示了巨大的号召力。各地以“张楚”军名义都纷纷起事，惩办当地的长官，把他们杀死，来响应陈胜的号召。 农民起义的烈火已成燎原之势。在农民革命洪流的推动下，一些贵族残余势力也纷纷收罗旧部，起兵反秦。当时各地反秦力量的著名首领有刘邦、项梁、项羽、英布、彭越等多人。
面对日益高涨的反秦斗争形势，陈胜在吴广及其他农民政权成员的协助下，进一步确定了“主力西征，偏师略地”，最后推翻秦朝统治的总体战略。他任命吴广为假王（副王），率领起义军主力西击荥阳，取道函谷关，直捣秦都咸阳。同时“令铚人宋留将兵定南阳，入武关”，进而迂回攻关中。随后又任命武臣、邓宗、周市、召平等为将军，分别北渡黄河，进攻原赵国地区（今山西北部、河北西南部） ，向南攻取九江郡，深入淮南地区；进攻广陵（今江苏扬州市北）、魏国旧地，攻取长江下游、黄河以南大梁（今开封）等地区。一时间，反秦斗争的烈火燃遍了大江南北。各路起义军勇猛作战，所向披靡，农民革命达到了高潮。
但让陈胜没料到的是，吴广久攻荥阳不下，大军西进受阻。
荥阳是通向关中的重要通道，自古以来就是兵家必争之地。附近还有秦囤积大量粮食的敖仓。拿下荥阳，就打开了通向关中的门户。再取敖仓，既可切断秦军粮草供应，同时也解决了起义军的军需问题。陈胜派重兵攻取荥阳的战略意图非常明确。当吴广攻取荥阳受挫的消息传回陈县，陈胜十分着急，为确保战略意图的实现，即决定另派周文为将军率兵西击秦，利用吴广大军牵制秦军主力的条件，绕过荥阳，直取函谷关。
周文大军斩关夺隘，势如破竹，一直打到离秦都咸阳仅百余里的戏地（今陕西临潼境内）。进军途中，百姓奋起响应，队伍不断扩大，当时已拥有战车千乘，士兵数十万人。
骄奢淫逸的秦二世闻听起义军逼近咸阳，如晴天霹雳，大惊失色。在都城空虚，调兵不及的情况下，只好依少府章邯之谋，赦免在骊山陵服役的几十万刑徒，封章邯为将军，临时组编军队阻击起义军。正在休整的农民起义军被突如其来的几十万秦军打了个措手不及，被迫退出关中。在曹阳亭（今灵宝东北）固守、抗击秦军数十天后，又败退渑池。坚强不屈的周文在几经挫创、无粮无援的情况下，又率部与敌激战十余日，终因寡不敌众，拔剑自刎。
周文大军失败后，章邯带兵继续东进，围攻荥阳的农民军面临腹背受敌的危险，起义军将领田臧与假王吴广意见不合，认为“假王骄，不知兵权，不可与计，非诛之”，竟假借陈胜之名杀害了吴广，结果导致这支起义军部队全军覆没。
形势就此开始逆转。起义军内部的弱点和矛盾逐渐暴露出来。一方面，陈胜称王后，其思想逐渐发生演变，与群众的关系日益疏远。比如早先和陈胜一起给地主种田的一个同乡听说他做了王，特意从登封阳城老家来陈县找他，敲了半天门也没人搭理。直到陈胜外出，拦路呼喊其小名，才被召见，一起乘车回宫。因是陈胜的故友，所以进进出出比较随便，有时也不免讲讲陈胜在家乡的一些旧事。不久有人对陈胜说：“您的客人愚昧无知，专门胡说八道，有损于您的威严。”陈胜便十分羞恼，竟然把“妄言”的伙伴杀了。当年所说的“苟富贵，勿相忘”的话早抛到了九霄云外。自此以后，各位陈胜的老朋友都自己离开了，从此再没有亲近陈胜的人了。另一方面，随着反秦斗争的开展，革命队伍内部的离心倾向也在滋生蔓延。陈胜派往各地的将领各存异心，争相称王，起义军内部公开分裂。如北征的武臣自立为赵王，蜕变为割据头目。其部将韩广在攻略燕地后也自立为燕王。攻取魏国旧地的周市虽未自立为王，却立了魏国后裔宁陵君魏咎为王，而自任魏相，割地自保。与此同时，群起响应的各地英豪也不再听陈胜节制，直接孤立了作为反秦主力的陈胜“张楚”政权，给了秦军反扑的机会。
秦将章邯解除了起义军对荥阳的包围后，即倾全力进攻陈县。秦二世二年（前209年，汉初承秦制，十月为岁首）十二月，陈胜亲率农民军将士与秦军展开激战，虽奋力拼搏，终究未能挽回败局，被迫退至下城父（今安徽蒙城西北），准备重新聚集力量，再做反秦的努力。但没想到，竟被跟随自己数月的车夫庄贾杀害，成为千古遗恨。
陈胜任命朱房做中正，胡武做司过，专门督察群臣的过失。将领们攻占了地方回到陈县来，命令稍不服从，就抓起来治罪，以苛刻地寻求群臣的过失作为对陈王的忠心。凡是他俩不喜欢的人，一旦有错，不交给负责司法的官吏去审理，就擅自予以惩治。陈王却很信任他们。将领们因为这些缘故就不再亲近依附他了。这就是陈王所以失败的原因。
陈胜被害，激起其旧时侍从、将军吕臣极大悲愤。他在新阳（今安徽界首北）重举义旗，组建“苍头军”，从秦军手中夺回陈县，处死了投降秦军的叛徒庄贾，重新竖起“张楚”大旗。原奉命东下发展的部将召平，也假借陈胜名义，拜原楚国名将项燕的儿子项梁为上柱国，使之渡过乌江，西上击秦。反秦斗争再次恢复生机。
陈胜从谋划起义，到称王立国，再到兵败被害，前后不过半年时间，但他点燃的反秦烈火烧红了大半个中国。“陈胜虽死，其所置遗侯王将相竟亡秦，由涉首事也。”三年后，刘邦领导的农民起义军杀入咸阳，推翻了暴秦统治，中国历史上第一次大规模农民战争最终取得了胜利。
陈胜死后，被辗转埋葬在芒砀山主峰西南。刘邦称帝后，追封陈胜为“隐王”，派30户丁役守护陈胜墓，并按王侯待遇对陈胜年年杀牲祭祀。
陈胜发动了中国历史上第一次大规模的农民起义，成为反秦义军的先驱，是中国农民起义第一人。
陈胜率军占领陈郡以后，乃正式称王，定国号为“张楚”。这是中国历史上第一个由农民建立起来的政权。
贾谊：率罢散之卒，将数百之众，转而攻秦。斩木为兵，揭竿为旗，天下云会响应，赢粮而景从，山东豪俊遂并起而亡秦族矣。
扬雄：或问陈胜吴广，曰：“乱。”曰：“不若是则秦不亡。”曰：“亡秦乎？恐秦未亡而先亡矣。”
桓谭：昔秦王见周室之失统，丧权于诸侯，自以当保有九州，见万民碌碌，犹群羊聚猪，皆可以竿而驱之，故遂自恃，不任人、封立诸侯。及陈胜、楚、汉，咸由布衣，非封君有土，而并共灭秦，遂以败也。
张纮：天子之贵，四海之富，谁不欲焉？义不可，势不得耳。陈胜、项籍、王莽、公孙述之徒，皆南面称孤，莫之能济。
李轨：轻用其身，而要乎非命之运，不足为福先，适足以为祸始。
