1905年1月30日，陈树湘出生于湖南省长沙县福临铺。从小给地主当童工的他，深知百姓疾苦，五四运动期间开始接受新思想。毛泽东同志当时定居在清水塘，从事建党活动。陈树湘常去挑水送菜，因此结识了一大批湖南早期的革命活动家，为革命事业而奋斗终身的理想在心中扎根。
1922年秋，陈树湘加入中国社会主义青年团，1925年7月转为中国共产党党员。
1926年夏天，陈树湘同长沙近邻的一批农协骨干，随北伐军参加了攻打长沙的战斗，并且夺取了十多支枪组建了一支农民自卫武装，后来他又进入了叶挺的新兵营担任过班长、排长。
1929年9月，陈树湘参加湘赣边界秋收起义，他随部队走上了井冈山。
1934年10月中旬，中央红军开始了震惊中外的长征。长征一开始，陈树湘就率领红三十四师担任全军总后卫的艰难任务，这时，执行“左”倾冒险军事路线的中央领导人，在战略转移中又犯了逃跑主义的错误，把战略转移变成了“大搬家”行动，带着笨重的印刷、军工机器和大批民夫，行动迟缓，一直被国民党部队赶着屁股打。红三十四师边打边走，战斗十分频繁。作为后卫部队的指挥员，陈树湘比其他师、团指挥员更紧张，一直兵不卸甲，马不停蹄，哪里出现敌人的追兵，就在哪里堵截敌人。
11月26日拂晓，红军长征中最惨烈的湘江战役打响了。这是中央机关和红军主力能否突破蒋介石精心布置的第四道封锁线的关键之战。根据中革军委命令，军团长董振堂亲自到红三十四师下达作战命令，要求红三十四师在水车至文市一线坚决堵住敌军，保证全军西渡湘江。在几十架飞机轮番轰炸的险恶环境下，陈树湘带领全师6000余指战员顽强抗击数万合围敌军的轮番进攻，坚持了四天三夜，保证中央红军从敌人的围追堵截中杀出一条血路，渡过湘江。
主力突围后，红三十四师被敌军堵在湘江东岸，后根据中革军委指示前往湘南游击途中，又几次陷入敌人重围，部队剩下不足百人。12月2日，红三十四师余部在江华抢渡牯子河时，再遭地方民团伏击，陈树湘腹部不幸中弹，被战士们用担架抬着突出重围。行至道县驷马桥塘坪村的洪都庙附近时，江华、宁远、道县的民团又蜂拥而至。陈树湘为掩护战友转移，强忍伤痛，举枪频频向敌人射击，最后弹尽被俘。红三十四师亦全军覆没，仅一00团团长韩伟弹尽跳崖后幸存。
为保革命气节，不让自己的人格受辱，陈树湘在被敌人押往县城经过驷马桥时，趁敌不备，毅然从腹部伤口处掏出肠子，用力绞断，壮烈牺牲，实现了自己“为苏维埃新中国流尽最后一滴血”的誓言，将青春与生命永远地定格于29岁。
2009年，陈树湘被评为“100名为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物”。
