宋元祐四年（1089年），陳瓘出任越州通判。當時，大奸相蔡京的胞弟蔡卞為越州太守。蔡卞聽說陳瓘很有才華，想收為已用，便多方加以籠絡。陳瓘知道蔡卞心術不正，不與同流合污，多次以病為借口，要求辭官歸隱。后，陳瓘改任溫州通判。北宋時期，朝廷沿襲唐代的職分田制，按內、外官和服務性質的不同，授予職官員80畝到12頃的職分田，以其租充作俸祿的一部分。陳瓘認為自己的職分田收入頗豐，只取其中一部分作為生活費用，其余充公。

紹圣元年（1094），章惇為相 。章惇聽說陳瓘很有才華，十分器重，向他征詢當今朝政應以什么為重。陳瓘直言不諱地告訴章惇：當今處理朝政應該持公正，不能再搞朋黨政治。他舉乘舟為例，說：“移左置右，偏重一邊都要覆舟，都是不可取的。”章惇說：“司馬光奸邪，應該罰治是當務之急。”陳瓘明知章惇與司馬光政見相悖，卻在章惇面前為司馬光辯護說：“這就錯了，就像乘舟一樣，偏重一邊，有失天下之所望。”章大怒說：“司馬光不務織述先烈，而大改成緒，誤國。如此不算奸邪又是什么呢？”陳瓘毫無懼色，以理力爭說：“不了解人的心跡，就懷疑人家的行為，是不可為的；沒有罪證，就指責他人奸邪，盲目處治才是最大的誤國。當今之急是消除朋黨，公平持正，才可以救弊治國。”章惇雖然十分氣憤，但也不得不佩服陳瓘的膽識和學識。陳瓘被任命為太學博士。蔡卞等人就抓住司馬光的《資治通鑒》大做文章，大舉排除異已。陳瓘上書言朋黨之爭誤國，因而忤犯了蔡卞一伙，被貶“出通判、滄州知衛州。”

建中靖國元年（1101年）宋徽宗即位后，陳瓘被任命為右正言，后又升為左司諫。陳瓘身為諫官，認為職責所在，不能不對朝政秉公進言。他對朋黨之爭深為痛絕。他在回答微宗詢問時說：“做事應該持公正態度，顧及大體，不要抓住人家枝節小事不放，以其一點，攻擊其余。尤其是作為諫官的更應該尊重事實，不要以自己的孤見寡聞來妖言惑眾。”御史龔尖因彈劾蔡京誤國，被蔡京一黨驅逐出京。陳瓘不畏強權，挺身而出，嚴正陳詞說：“紹圣以來七年間就有五次驅逐朝廷大臣的事件。被罷免放逐的都是蔡京不同政見的官員。今天又要驅逐龔尖，公理何在？”他公然上書奏請治蔡京等人結黨營私，誤國誤民之罪。陳瓘還上書抨擊皇太后干預朝政等事，得罪太后一黨，被貶為揚州糧科院監官；不久又轉任無為軍知事。翌年，陳瓘被召回京城，任著作郎，后改任右司馬員外郎兼代理給事中。其時，蔡京的黨羽曾布為相。曾布派門客私下告訴陳瓘，將授予他實職，企圖以高官收買他。陳瓘不為所動，他對兒子陳正匯說：“我與宰相議事多有不合，現在他們以官爵為餌來籠絡我，如果我接受他們的推薦，那么與他們所為有什么區別呢？這樣做于公于私都有愧。我這里有一道奏章，論及他們的錯處，準備呈上去。”表現了陳瓘大公無私、為人正直的品德。不久，陳瓘就被貶為泰州知府。

陳瓘的兒子陳正匯在杭州舉報蔡京一黨有動搖東宮的企圖。蔡京一黨以同謀罪逮捕陳瓘。陳瓘說：“正匯舉告蔡京將不利社稷的文書還在路上，我怎么有可能預先得知呢？既然我不知道，而要我違心地去指證他們犯罪，是情義所不容的；挾私憤，作偽證來迎合你們，是道義所不為的。蔡京奸邪，必定為害國家，這是我多次奏明的，用不著今天才說。”陳瓘大義凜然。字字擲地有聲，連內侍黃經臣聞之都為之感動。他說：“皇上正要知道事情真相，就據陳瓘所言上奏吧。”后來，陳瓘被貶置通州。蔡京一黨變本加厲地迫害陳瓘，宣和六年（1124年），陳瓘病逝于楚州，終年65歲。

靖康元年（1126年）宋欽宗即位后，蔡京一黨受到了清算；蔡京也被貶嶺南，途中死于潭州（今湖南長沙）。同年，朝廷追封陳瓘為諫議大夫，并在縣學中建齋祠奉祭。紹興二十六年（1156年），宋高宗對輔臣們說：“陳瓘當初為諫官，正直的議論，對國家大事多次陳言，現在看來都是對的。”因此，特謚陳瓘為“忠肅”，賜葬揚州禪智寺。