陈思思，湖南省常德市人，中共党员，解放军艺术学院硕士研究生毕业，中国女高音歌唱家，国家一级演员，国务院政府特殊津贴专家。现任中华全国总工会文工团常务副团长、艺术总监，曾任中国人民解放军火箭军政治工作部文工团副团长，大校军衔。先后荣立个人二等功三次，三等功两次。第十届全国人大代表，第十二届全国政协委员，第十二届全国青联常委，第十次全国文代会代表。中国文联文艺志愿者协会理事。担任2008年北京奥运会火炬手，中国残疾人事业爱心大使、中国科学技术协会“科普中国”形象大使等。受聘成为云南大学、西南民族大学等多所高校客座教授。
陈思思出生于三湘四水，毕业于湖南省常德市七中；1990年在湖南省怀化学院学习；1995年湖南师范大学音乐系本科毕业；1999年进入解放军艺术学院学习，先后师从中国声乐教育家金铁霖教授、李双江教授。
1994年，签约中国唱片广州唱片总公司颂今音乐工作室，成为中国大陆第一位正式签约民歌手和最早提出与实践新民歌概念的民歌手；同年参加“国际茶文化交流节”，演唱歌曲《中国茶》。
1995年，元旦参加“中国音乐电视大赛"颁奖晚会；同年发行首张个人专辑《情哥哥去南方》并获中央电视台中国音乐电视大赛银奖；8月参加纪念抗日战争胜利50周年文艺晚会。
1996年，参加春节联欢晚会大联唱《神州大对歌》；同年元旦参加中国音乐电视大赛"颁奖晚会；同年8月参加《全国听众最喜爱的歌手》颁奖演唱会。
1997年，参加春节联欢晚会合唱《风调雨顺》；同年参加中央电视台《欢聚一堂》节目以及公安部春节联欢晚会。同年4月参加中央电视台纪念叶剑英诞辰100周年晚会。1998年，参加中国国际茶文化交流会"文艺晚会；同年10月参加文化部"全国演出工作会议"文艺晚会。
1999年，陈思思参加中央电视台春节联欢晚会合唱《瑞雪兆丰年》；同年被特招入伍，成为解放军第二炮兵政治部文工团的一名歌唱演员。2000年，参加中国金鹰电视艺术节颁奖晚会，演唱晚会主题曲《永远的相约》。

2002年，中央电视台参加春节联欢晚会，与刘媛媛联唱《民歌新歌接力唱》之《娜鲁湾情歌》；同年推出个人演唱专辑《你让我感动》。2003年，参加中央电视台春节联欢晚会与张燕合唱歌曲《快乐的人请鼓掌》。2004年，推出个人演唱专辑《共度好时光》，专辑中收录的《湘女多情》是谭盾为她定制的歌曲。
2005年参加春节联欢晚会歌组合《四季奏鸣曲》独唱《笑口常开》；同年由解放军总政治部评定为国家一级演员。2006年，推出个人演唱专辑《锦绣年代》。2007年，参加中央电视台春节联欢晚会，与刘斌联唱组合《欢乐和谐·军旅魂》之《打靶归来》。
2008年，参加中央电视台春节联欢晚会，与克里木联唱《在一起》之《送我一支玫瑰花》；同年5月，陈思思被选为火炬手参加了奥运圣火的传递活动；8月参加了奥组委迎奥运演出并参加了奥运闭幕式《今夜月明》的演出；9月陈思思以公益的形式在中国国家大剧院成功的举办了北京奥林匹克文化节活动中一台个人演唱会——《你让我感动—陈思思爱心公益演唱会》；同月应邀参加北京奥运会闭幕式晚会。
2009年，参加中央电视台春节联欢晚会，与刘和刚联唱《天地人和》之《感谢亲人》；同年10月，在建国60周年联欢晚会上与李光曦演唱了《祝酒歌》，同月在第27届金鸡奖颁奖晚会陈思思戴玉强演唱《映山红》，同月31日，陈思思作为新中国以来，第一位在台湾举行个人演唱会的大陆歌手、民族歌手、军旅歌手，在台北国父纪念馆举办“美丽之路——陈思思台北音乐会”，音乐会被媒体评为“破冰之旅”；11月30日，陈思思台湾个唱回归之后在北京召开了音乐会的答谢宴会。

2010年，参加中央电视台春节联欢晚会，与郁钧剑、张燕联唱歌曲《盛世欢歌》并凭借其获得维也纳世界环境保护亚太地区突出贡献特别奖；9月19日，作为解放军第二炮兵部队特邀嘉宾出席哈尔滨理工大学60周年校庆，并在校庆舞台上献唱“美丽之路”等歌曲并被聘请为哈尔滨理工大学客座教授；11月，升任解放军第二炮兵政治部文工团主管业务的副团长，享受中华人民共和国国务院特批的政府特殊津贴。
2011年8月6日，在澳门综艺馆举办纪念辛亥百年“美丽之路”陈思思澳门演唱会，被媒体称为“阳光之旅”，“阳光之旅”促进两岸四地文化交流，回眸辛亥百年；10月，参加第20届中国金鸡百花电影节开幕式暨文艺晚会，演唱歌曲《追寻》；11月，参加中央电视台《百年歌声》栏目，讲述了自己与音乐有关的难忘经历；12月28日，陈思思在她生日期间推出单曲《绿色背影》，歌曲被赋予了她感恩军营生活的特殊意义。
2012年1月，参加中央电视台综艺频道的音乐节目《天天把歌唱》，演唱了歌曲《纳西情歌》；2月，参加湖北卫视综艺节目《天下同名人》；5月2日，发行单曲《天天月圆》，歌曲是为庆祝香港回归十五周年而创作的；5月20日，在香港红磡体育馆举办庆祝香港回归15周年“我爱你，香港”——美丽之路香港演唱会；6月28日，为奥运歌曲《北京祝福你》拍摄MV；10月，发行歌曲《谢谢您的牵挂》，歌曲已入围中央电视台“中国音乐电视优秀音乐电视作品展播”。
2013年2月，参加“星光璀璨-新民歌演唱会”，演唱歌曲《天天月圆》；3月9日，陈思思“献礼祖国”两岸四地演唱会珍藏版专辑被军事博物馆永久收藏，同时被军博聘为“荣誉馆员”；同月30日，参加在中央电视台音乐频道北京展览馆剧场主办的2013“光荣绽放”十大青年民族唱法歌唱家演唱会，压轴献唱《中国梦》。
2014年3月，参加北京卫视音乐教育节目《音乐大师课》之“跨越年代的合唱”专场；5月，在湖南湘西为歌曲《武陵茶叶儿香》拍摄MV；6月，参加中央电视台综艺频道《非常星发布》节目；7月，受中央电视台邀请录制《民歌中国》节目，在节目中演唱了《中国梦》《纳西情歌》《小河淌水》三首歌曲；9月，发行个人演唱专辑《中国梦》，专辑中的每一首歌曲凝结了她对于中国梦的理解和诠释；11月，参加中央电视台“心连心”艺术团赴贵州黎平慰问演出，演唱歌曲《中国梦》。
2015年1月，赴广东汕头为歌曲《美丽的潮阳我的爱》拍摄MV；3月，发行单曲《平易近人》，歌曲是专辑《中国梦》的主打歌；9月27日，参加“花好月圆—2015戏曲中秋晚会”，演唱京剧《大唐贵妃》中的《梨花颂》选段；11月，为电视剧《芈月传》演唱片头曲《满月》。
2016年2月7日，陈思思参加央视春节晚会，独唱歌曲《雪恋》。3月1日，陈思思演唱歌曲《幸福小康》发布。6月30日，参加《我的祖国》——纪念中国共产党成立95周年电影音乐会；7月，为六盘水国际马拉松赛录制主题曲《跑跑跑》；9月14日，发行个人单曲《慢慢等你》，歌曲表现了陈思思的思乡之情；9月18日，参加中央电视台中秋晚会，与平安演唱歌曲《天天月圆》。
2017年1月24日，陈思思发行个人单曲《四季莲花》，歌曲通过对四季莲花的歌唱展现了风清气正的社会生活；6月1日，参加“美育圆梦·向祖国汇报”庆“六一”少儿艺术精品展演活动，演唱《美丽之路》；6月，为电视剧《白鹿原》演唱插曲《白灵之歌》；8月1日，在中国人民解放军建军90周年纪念日，推出主题歌曲《这一刻》，向中国人民解放军建军90周年献礼；10月23日，发行单曲《美好新时代》，该曲唱出了蕴藏在心间的幸福；12月，发行单曲《难舍的爱》，歌曲唱出了对亲情的深厚情感和对孩子的期盼和深爱。
2018年2月，参加丝路春晚录制，与陈心蕊共同演唱歌曲《美好新时代》。2022年1月，加盟广东卫视《2022龙腾虎跃大湾区广东卫视春节晚会》。
2022年1月30日，在山西卫视春晚”山西风光好——新春大联欢“上演唱歌曲《幸福小康》；2月1日，参加《2022丝路春晚》。