1962年，陈鸿烈因参加南国训练班而进入演艺圈。 1964年，参演个人首部电影《大醉侠》。

1966年11月，出演的武侠片《边城三侠》上映，在片中饰演项坚。

1967年3月4日，在王羽、秦萍、乔庄主演的动作片《断肠剑》中饰演屠龙；5月，与郑佩佩、张翼、舒佩佩合作拍摄的武侠片《神剑震江湖》上映；5月31日，参演的动作片《大侠复仇记》上映，在片中饰演马千里；11月8日，主演的武侠片《盗剑》上映，在片中饰演鲁天霞；11月16日，在何莉莉、凌云主演的电影《青春鼓王》中饰演查理。

1968年1月29日，出演的歌舞片《花月良宵》上映，在片中饰演李家文；3月，参演由焦姣、岳华主演的动作片《女侠黑蝴蝶》；7月，出演罗臻执导的剧情片《虹》；10月11日，与岳华、于倩共同主演动作片《断魂谷》上映，在片中饰演金虎。

1969年1月，与井莉、凌云共同主演的电影《阴阳刀》上映；7月12日，在狄龙、李菁、姜大卫主演的剧情片《死角》中饰演温强。

1970年2月18日，主演的动作片《插翅虎》上映，在片中饰演飞侠郭九如；9月，出演岳枫执导的动作片《武林风云》；11月12日，与凌云、方盈合作拍摄的武侠片《铁罗汉》上映。

1971年3月5日，与井莉合演的动作片《剑女幽魂》上映；5月27日，主演巫敏雄执导的功夫片《头条好汉》；9月16日，出演的动作片《黑白伞》上映。

1972年1月13日，参演徐增宏执导的动作片《一夫当关》；4月20日，与胡燕妮、邓光荣共同主演的电影《辣手强徒》上映；5月30日，出演的动作片《上海滩马素贞》上映；6月20日，参演屠光启执导的武侠片《唐手跆拳道》；同年，先后主演《盲侠血滴子》和《龙虎豹》两部电影。

1973年3月9日，出演楚原执导的动作片《土匪》，在片中饰演方振权的二儿子方风；8月31日，主演的奇幻片《梅山收七怪》上映。

1974年3月23日，参演的爱情片《早婚》上映；6月，出演喜剧片《乜都得先生》；8月，主演田鹏执导的动作片《大恶寇》；12月，在甄珍、邓光荣主演的爱情片《冬恋》中饰演王雄杰；同年，执导了个人首部电影《冲天炮》。

1975年，主演丁善玺执导的剧情片《八百壮士》；3月27日，在林凤娇、邓光荣主演的电影《吾土吾民》中饰演韩士钦；12月，出演剧情片《游戏人间三百年》；同年，执导的电影《狼吻》获得亚洲影展最佳摄影奖。

1976年，执导由林青霞、秦汉、秦祥林主演的爱情片《我是一片云》。

1977年，参演候铮执导的剧情片《雍正命丧少林门》；同年，先后出演《南侠展昭》和《灯笼街》两部电影。

1978年，与冯宝宝、黄杏秀共同主演的古装剧《一剑镇神州》播出，在剧中饰演东洋武士无名客；同年，与徐枫、龙飞合作拍摄的电影《一代女侠》上映。

1980年，与潘迎紫、凌云合演武侠片《月夜斩》，在片中饰演胡毅；7月31日，参演的惊悚片《发围》上映。

1981年12月17日，出演的剧情片《千王斗千后》上映；12月23日，与陆一婵、陈莎莉合演的电影《女王蜂复仇》上映；同年，参演陈俊良执导的电影《职业凶手》。

1982年，参演程刚执导的动作片《黑狱大逃亡》；3月，出演剧情片《沙煲兄弟》。

1983年，陈鸿烈决定转行做牛仔裤生意，一度淡出演艺圈。

1988年，在石峰、傅娟主演的古装剧《皇帝与公主》中饰演罗维廉。

1990年，与张立基、王玉玲、斯琴高娃合演剧情片《嫁到宫里的男人》。

1993年5月6日，出演的喜剧片《神经刀与飞天猫》上映。

1995年，参演由香港电视广播有限公司出品的古装剧《聊斋》；同年，在樊少皇、李赛凤、梁小冰主演的电视剧《南拳北腿》中饰演陆阿采。

1996年6月，出演武侠剧《笑傲江湖》，在剧中饰演嵩山派掌门左冷禅。

1997年9月，在郑少秋、梁琤主演的古装剧《江湖奇侠传》中饰演康熙；同年，与何家劲、黄文豪、刘玉婷合作拍摄武侠剧《保镖》，在剧中饰演锦衣卫指挥使翁泰北。

1998年，再度与何家劲、黄文豪合作拍摄的电视剧《马永贞》播出，在剧中饰演白癞痢。

1999年，参演鞠觉亮执导的古装剧《神捕》，在剧中饰演于翰东；9月，在张卫健、恬妞、樊少皇主演的武侠喜剧《少年英雄方世玉》中饰演武艺高强的白眉；同年，与焦恩俊、贾静雯合作拍摄的古装剧《刀歌之回旋刀》播出，在剧中饰演章烈华。

2000年2月，出演武侠剧《棋武士》，在剧中饰演七杀郎君。

2001年9月，在张卫健、刘玉婷、崔红红主演的武侠剧《刀歌之短刀行》中饰演云游道人无心道长。

2003年，与吴奇隆、于波合演的科幻剧《少年王》播出；5月，出演古装剧《缱绻仙凡间》；同年，在张智霖、佘诗曼主演的民初剧《西关大少》中饰演伍晚成。

2004年3月，出演的古装剧《血荐轩辕》播出，在剧中饰演张诚；7月19日，参演蔡晶盛执导的古装武侠剧《大唐双龙传》，在剧中饰演奕剑大师傅采林；8月，在邓萃雯、黎姿、佘诗曼、张可颐主演的清装剧《金枝欲孽》中饰演孙白杨之父孙清华，凭借该剧获得了万千星辉贺台庆我最喜爱的实力非凡男艺员奖； [6]  10月25日，参演的古装剧《楚汉骄雄》播出。

2005年1月，出演黄伟声执导的民初喜剧《我师傅是黄飞鸿》，在剧中饰演赵霸山；7月25日，参演的时装剧《妙手仁心Ⅲ》播出；10月，在陈豪、黎姿主演的民国恩仇剧《胭脂水粉》中饰演镜花堂老板祝满山。

2006年5月，再度与林保怡、陈豪、黎姿合作拍摄的电视剧《火舞黄沙》播出，在剧中饰演茅土。

2007年3月，参演民初剧《兰花劫》，在剧中饰演成堡；3月12日，与关咏荷、金燕玲、江欣燕共同出演的时装处境喜剧《同事三分亲》播出。

2008年，在蔡少芬、黎姿、邵美琪主演的家族剧《珠光宝气》中饰演宋世万。

2009年11月24日，陈鸿烈正在拍摄剧集《毕打自己人》，突然心脏不适晕倒后不治去世。《毕打自己人》已接近尾声，另一部电视剧《天与地》刚开拍，他的戏份也不少。陈鸿烈已拍的戏分并不会因此被删减，随后的剧情也会向陈鸿烈致敬。