陈牧扬1983年7月18日出生于山东省济宁市。2002年9月，考入中国传媒大学播音主持艺术学院，大学期间与央视主持人尼格买提和是大学同学兼室友。2006年大学毕业，从事一些晚会、和商业活动的主持工作。后考入北京电影学院表演学院继续进修硕士学历，并于2012年硕士毕业。毕业后的陈牧扬一边从事演艺工作，同时还在北京城市学院表演学部担任教师工作

2006年，与冯绍峰合作出演个人首部电视剧作品《非常女警》正式进入演艺圈，陈牧扬在剧中饰演一个充满矛盾的双面警察，并得到中国传媒大学的老师的肯定；同年，参演由刘雪华主演的民国时期的家庭伦理情感剧《春天后母心》。

2007年，与杨雪共同主演古装玄幻单元剧《聊斋志异2》的第一个单元《莲香》，在剧中饰演与狐妖相恋的镖师桑晓；同年，参演由董力执导的反映女性犯罪问题的涉案题材剧《水中花》；随后，主演反映当代都市年轻男女情感生活的轻喜剧电影《吝啬男友》，该片是陈牧扬首次出演电影作品。

2008年，陈牧扬正式签约上海影视有限公司。2009年，主演由罗福执导的古装神话题材电视剧《八仙全传》，因在剧中饰演亦正亦邪的花龙太子被观众熟知。

2009年，与于青斌、吴静一等人共同主演辽宁卫视《周末王刚讲故事》栏目剧中的《穿越时空之明月郡主》等多部系列数字电影。2011年，主演由内蒙古卫视出品的栏目剧《儿女传奇》中的多部单元故事电影。

2013年，再度与吴静一合作，共同主演抗日剿匪谍战电视剧《响马匪娘子》，该剧是陈牧扬硕士毕业回归演艺圈后接拍的第一部电视剧作品。

2014年，与叶子希合作，共同主演七夕浪漫爱情微电影《Gift礼物》；同年，参演由小岛执导，张萌、田雷等人主演的都市爱情轻喜剧《我的婚姻谁做主》，在剧中饰演外形俊朗、气质风流、在情场上如鱼得水的张临岳一角；随后，主演由田少波执导的都市情感轻喜剧《御姐归来》。

2015年，出演由张永新执导，山东影视公司出品的现实题材生活剧《安居》。2016年2月，出演都市言情商战题材电视剧《新海》；同年4月18日，主演由孔笙、简川訸共同执导的都市女性励志题材电视剧《欢乐颂》，陈牧扬在剧中饰演“渣男”白主管，凭借该角色获得制片人侯鸿亮及网友的肯定；同年，再度与“正午阳光”团队合作，参演由李雪执导的都市医疗行业剧《外科风云》。

2014年11月，陈牧扬参与由beyond普洋科技主办的“中国好笑容?温暖的弧度”之“免费改善1000个笑容”年度公益义诊活动，旨在推动国人牙齿美白公益事业的前行，为笑容添加更多正能量值。

2014年12月20日，陈牧扬在北京鸟巢3D美术馆出席由亚洲儿童文化艺术交流会和北京东城区残联联合举办的“说出你的爱”鸟巢儿童公益超级盛典2014主题活动。

80后的他有着现代年轻人的朝气，深受广大年轻观众的喜爱。陈牧扬表演风格松弛自然，被观众熟知是因为其出演的反派角色，但现实中的他为人和善，尤其是文笔出众，亦曾参与多部影视作品的文学策划、统筹等。除演戏之外，陈牧扬还是北京城市学院表演学部教师，实践与教学并举。

陈牧扬是一位多栖发展的艺人，他的职业身份包括演员、主持人、表演系教师，这让他在表演的实践和理论中找到了很好的平衡。