陈贞慧是明末诸生，又中乡试副榜第二人。曾与吴应箕、顾杲共议声讨阮大铖，由吴起草《留都防乱檄》，揭贴于南京，为阮所恨。南明弘光朝，受阮迫害，曾一度入狱。入清不仕，隐居家乡，十余年不入城市。
万历四十八年（1620年），陈贞慧成为生员。
崇祯二年（1629），张溥、张采整合十几个社团成立复社，同年，陈贞慧加入复社。
崇祯三年（1630），陈子龙来到宜兴，陈贞慧将其聘请到亳村家中，为长子陈维崧启蒙。同年秋，父亲陈于廷奉召入京，陈贞慧将其送至扬州。
崇祯五年（1632），陈于廷罢官回到故里，陈贞慧随父亲回到故里，倾家财结交宾客。
崇祯八年（1635年），父亲陈于廷去世，陈贞慧开始独自掌管家族事务。这时，与陈于廷不和的周延儒开始打击陈家，在文震孟的帮助下，才渡过难关。
崇祯十年（1637年）春，陈贞慧留梅朗中在家，与其共同读书。
崇祯十一年（1638年），陈贞慧与复社名士吴应箕、顾杲等在陈贞慧家乡草就著名檄文一篇，名为《留都防乱公揭》，严厉挞伐阉党阮大铖。并于崇祯十二年（1639年）阮大铖正在南京时公布于市。由于这篇檄文的传布，至使阮大铖不能在南京立足。
崇祯十二年（1639年）参加乡试。同年秋，携其子陈维崧赴南京。吴应箕创建广业社于金陵，陈贞慧每日与社友饮酒，指拆藏否，以为笑乐。
崇祯十七年（1644年）4月25日，北京陷落，福王朱由崧在南京称帝，阮大铖、马士英卷土重来，重新掌权，打击复社。陈贞慧被诬陷入狱。不久在兵部左侍郎练国事的干预下获释。
清顺治二年（1645年）6月8日，南京陷落前，陈贞慧隐居家乡亳村，深居简出。
顺治十三年（1656年），陈贞慧去世。
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