唐朝景龍四年，除韋后，安樂公主有功。安史之亂後，護送玄宗入蜀。
天寶十四載(755年)，爆發安史之亂，東都洛陽陷落。隔年安祿山進逼西京長安，唐玄宗逃入四川，到了馬嵬坡(今陝西省興平)途中將士飢疲，六軍不發，陳玄禮與太子李亨、李輔國謀，請殺宰相楊國忠、御史大夫魏方進、太常卿楊暄。結果楊國忠被亂刀砍死，屠割支體，以槍揭其首於驛門外;玄禮又請誅楊貴妃，玄宗不得已命令高力士處死楊貴妃，史載玄宗“乃命力士引貴妃於佛堂縊殺之，輿尸寘驛庭，召玄禮等入視之。玄禮等乃免冑釋甲，頓首請罪。上慰勞之，令曉諭軍士”，史稱馬嵬之變。
馬嵬之變後，陳玄禮表示對玄宗盡忠，隨玄宗入蜀;玄宗太子不得已與尊爲太上皇的唐玄宗兵分兩路，後在靈武(今寧夏靈武縣西南)即位。至德二載，玄禮從玄宗自巴蜀回長安，居興慶宮(南內)，封蔡國公，食邑三百戶。上元元年八月致仕，大約於玄宗遷至太極宮(西內)甘露殿時病重去世。
