陈寿昌出生于1906年，浙江镇海人，出生于一个书香门第，自幼受到了良好的教育。1918年，也就是陈寿昌十二岁的时候，他跟随父母移居安徽安庆。在安徽生活一年后，陈寿昌又跟随祖父前往汉口，此后他的家庭发生变故，祖父去世，陈寿昌一家返回镇海。
回乡生活半年后，陈寿昌又回到汉口，此后他进入电报传习所学习，毕业后前往郑州谋生，进入郑州电报局工作。对陈寿昌来说，1923年是他生命中非常重要的一年，这一年，京汉铁路工人大罢工，陈寿昌也亲眼见证了工人反帝反封建的力量，他的内心受到巨大的震撼，同时，陈寿昌也积极支持工人们的斗争。1924年，陈寿昌光荣地加入了我党。
1925年秋天，陈寿昌前往武汉电报局工作，继续在我党的领导下投身革命，期间，他积极发动工人，组建工会，向工人宣传革命道理，引导他们走向进步与光明。在陈寿昌及组织的领导下，武汉地区的工人很快就成为一支我党领导的可靠力量，在后续的革命进程中发挥了重要的作用。
1927年，大革命失败后，武汉地区的形势一下紧张起来，陈寿昌也与组织失去了联系，但他没有对革命事业灰心，始终坚信马克思主义革命信念，不久后，陈寿昌辗转前往上海，有一天，他在街上遇到了李立三，从而与组织恢复联系。
在这之后，陈寿昌留在上海工作，在上海福建中路一带的工人群体中开展革命宣传，1928年，陈寿昌被调到中央特科，先是在第二科做情报工作，不久后，因为陈寿昌懂电报行业，所以又被调到第四科，担任了第四科科长，主要负责领导电台与交通工作。
那段时期，陈寿昌出色地完成了情报联络、除奸反特、安全保卫以及通讯、交通等方面的工作，有力地支援了苏区的反“围剿”斗争。1931年，顾顺章被捕后叛变，此后是李克农、李强、陈寿昌等人在上级的指示下，抢先采取紧急措施，转移了相关人员与文件资料，保卫了中央机关的安全。
1931年年底，陈寿昌离开上海，前往中央苏区工作，经过一个多月行程后，他于1932年年初到达苏区。到达苏区后，陈寿昌积极从事与工人有关的工作，包括维护工人权益，开办工人夜校、工人俱乐部和训练班，创办《苏区工人》报等，支援了苏区的反“围剿”斗争。
1933年2月，27岁的陈寿昌调任福建省委书记，全面领导福建的革命斗争活动。不过，不久后，湘鄂赣根据地的“肃反”扩大化，很多干部受到冲击，在危急关头，中央把陈寿昌调到湘鄂赣根据地，此后陈寿昌担任了湘鄂赣省委书记，任期内，他纠正了前省委“肃反”扩大化的错误，保护了很多干部。
不过，国民党反动派很快就开始集结重兵进攻湘鄂赣根据地，因为敌我力量悬殊，根据地遭到巨大的损失。那段时期，陈寿昌也连续召开会议，总结失败的经验教训，并主动承担了战斗失败的责任。同时，他也紧密团结干部与群众，坚持游击斗争，保持苏区的红旗不倒。
中央红军长征之后，陈寿昌主持了红十六师的恢复工作，并亲自奔赴前线，带领红十六师与敌斗争。可惜的是，1934年11月，在率部向湘南转移的过程中，陈寿昌不幸中弹牺牲，年仅28岁。
