陈郁，广东省宝安县（今深圳市）南头陈屋村人。他出生于贫苦海员工人家庭。陈郁出世3个月时父亲即病故，9岁时进村中私塾读了两年书后失学。民国元年（1912）初夏，陈郁到香港一家缝纫机修厂当学徒。1916年再到香港一家汽车公司当学徒。3年期满，公司老板见他精明能干，即送他去广州汽车学校，学修理与驾驶技术。1920年冬，毕业后返回香港汽车公司当修理技工。后来，到英国人经营的"亚洲皇后"号轮船上当侍应生，从此当上了海员。
1922年1月12日，爆发了震惊中外的香港海员大罢工，陈郁参加了这次罢工斗争。
1923年被选为海员工会"亚洲皇后"号轮船支部负责人。
1924年当上了中华海员工业联合总会干事，海员工会太平洋航线分会负责人。
1925年，他又被选为中华海员工业联合总会副主席兼太平洋航线分会主席。
1925年上海"五卅"运动爆发，为支援这一反帝爱国运动，6月19日，香港海员首先发难，打响了省港大罢工的第一炮。为了对付港英当局的镇压和封锁，香港罢工工人向广州转移。陈郁奉命到深圳，负责接待和安置工人，被选为罢工工人代表，并任罢工委员会的宣传干事。同年8月，他由陈权、梁祖诒介绍，加入了中国共产党。
1926年8月，陈郁被任命为中华全国海员工会副主席，中共海员工会委员会书记。1927年初，陈郁任中华全国海员工会主席、党团书记，同时参加中共广州市委和广州工代会的领导工作。1927年3月，陈郁召开海员工会党员骨干会议，分析研究当时的形势，认为面对国民党右派的猖狂进攻，应该坚决反击。于是大家推举陈郁赴上海向中央反映意见。3月底他去上海，向陈独秀建议，以南方海员工人为主组织一次总同盟罢工，以回击国民党右派的进攻，支持各地工农群众运动，陈独秀却拒绝了这一意见。
1927年4月12日，蒋介石在上海发动反革命政变。4月15日，广州也相继发生了反革命政变。根据党的指示，陈郁留在广州坚持地下斗争。4月20日，陈郁和广州市委工委书记周文雍等发动和领导广州工人群众举行政治罢工，反击蒋介石的反革命政变阴谋。5月，陈郁任中共广东省委常委、职工人运动动委员会书记。他与周文雍等研究决定，以原省港大罢工纠察队员为骨干，扩编工人赤卫队。8月20日，中共广东省委书记张太雷召开会议，改组广东省委。在这次会上，陈郁被任命为省委常委兼职工人运动动委员会书记。12月11日，张太雷、叶挺、叶剑英等领导的广州起义爆发。陈郁率领一支工人赤卫队，配合教导团一部攻打公安局。12日，广州苏维埃政府宣告成立，陈郁被任命为苏维埃政府人民司法委员。起义失败后，陈郁秘密转移到香港。
1928年3月，陈郁任中共香港币委书记兼中华全国海员工会主席。同年12月6日，陈郁再次当选为省委常委。1930年9月，党中央在上海召开六届三中全会，陈郁出席了此次会议，被选为中央委员。三中全会后，陈郁调往上海任中华全国总工会党团成员兼全国海员工会党团书记。
1931年1月，在六届四中全会上当选为中共中央政治局委员。在应不应该召开四中全会的问题上，陈郁和共产国际东方部负责人米夫有分歧，而在工作实际中对如何开展工人运动等重大问题上，陈郁又同王明等人发生矛盾。他深知自己在上海难于工作下去，于是提出到苏联学习的请求。1931年6月4日，中共中央通知陈郁到苏联莫斯科列宁学院学习。不久，学院党委任命他为中国民族组党支部书记。
1932年1月，王明去莫斯科任中共中央驻共产国际代表团团长后不久，即对陈郁多方刁难，肆行污蔑，硬说他是"右派"，企图通过改选支委的办法把陈郁的支部书记搞掉，但改选的结果，陈郁仍然以压倒多数票当选。
1934年1月，列宁学院进行清党。在王明等人把持下，陈郁被列为重点批判对象，要他在全院师生大会上交代"错误"，康生带头发难。会后，陈郁向学院党委申诉，否认王明等人强加在自己头上的错误，但终于还是受了"严重警告"处分，被送到斯大林格勒拖拉机厂劳动锻炼。他到工厂后，劳动积极，学习先进技术，很快成为厂内受到重视的技术工人，后升为八级技工、技师，被称为"红色工人彼得"。在此期间，陈郁先后八次写信给中共与共产国际代表团，要求把他的党组织关系转来，但王明却把他的组织关系扣下不转，致使池无法过组织生活。
1938年10月，任弼时到莫斯科任中共驻共产国际代表团团长，不久，他发现陈郁被陷害的情况。
1939年11月，周恩来到莫斯科，听任弼时汇报后，乃与共产国际监委会研究解决陈郁的问题，决定取消给陈郁"严重警告"的处分，恢复关系，送回国工作。
1940年春，陈郁回到延安，在中央党校一部学习，他结合自己将近20年的革命实践，写出了3万字的学习总结。1943年，陈郁调到西北财经办理处，领导边区的工业工作。
1945年4月，陈郁被选为中共第七届中央候补委员。
抗日战争胜利后，历任中共江西省委副书记、依勃华地区党委书记及勃利军分区政委、中共中央东北局工矿处处长、东北工业委员会副主任，还曾任中共辽宁省委书记、长春市委副书记。
1948年任东北人民政府工业部部长、全国总工会常委等职。
中华人民共和国成立后，历任中华人民共和国中央人民政府燃料工业部部长、煤炭工业部部长等职。
1958年8月，陈郁调任中共广东省委书记、广东省省长。任内他重视抓基础工业和尽力解决广东的能源问题。为此他亲自带领技术人员在南岭矿区作调查研究，还发动群众找煤。多次到茂名、雷州半岛以及海南等地，与工人、技术人员、当地干部一起研究找油问题。他专门拜访了地质学家李四光，请教南海找油途径。陈郁还提出要大力发展蔗糖生产，以满足全省人民的需要。陈郁长期担任中国出口商品交易会主任，为发展对外贸易作出了重要贡献。为解决香港历来淡水供应紧张的问题，陈郁经中央和省委批准，不到1年时间，修建了83公里行水渠道，经过八级提升，把淡水送到了香港。
1966年4月，陈郁任中南局第三书记，主持中南局的日常工作。
1968年2月，经周恩来提名，陈郁任广东省革命委员会副主任、党的核心小组成员。他虽身体不好，还经常深入各地区，检查指导工作。
1973年，他病情进一步恶化时，仍念念不忘开发石油问题，对身边人员说："这是大事，广东有石油。广东找不到石油，周总理要批评的。"
1974年3月21日，陈郁在广州病逝。
2004年3月21日是老一辈无产阶级革命家、我国工人运动的先驱之一、原中共中央中南局第三书记、中共广东省委书记、广东省省长陈郁同志逝世30周年纪念日。为了怀念陈郁同志，中共广东省委宣传部、深圳市委宣传部、深圳市南山区委、区政府联合编印了《陈郁》画册。
