1962年，陳鴻烈因參加南國訓練班而進入演藝圈。 1964年，參演個人首部電影《大醉俠》。
1966年11月，出演的武俠片《邊城三俠》上映，在片中飾演項堅。
1967年3月4日，在王羽、秦萍、喬莊主演的動作片《斷腸劍》中飾演屠龍；5月，與鄭佩佩、張翼、舒佩佩合作拍攝的武俠片《神劍震江湖》上映；5月31日，參演的動作片《大俠復仇記》上映，在片中飾演馬千里；11月8日，主演的武俠片《盜劍》上映，在片中飾演魯天霞；11月16日，在何莉莉、凌云主演的電影《青春鼓王》中飾演查理。
1968年1月29日，出演的歌舞片《花月良宵》上映，在片中飾演李家文；3月，參演由焦姣、岳華主演的動作片《女俠黑蝴蝶》；7月，出演羅臻執導的劇情片《虹》；10月11日，與岳華、于倩共同主演動作片《斷魂谷》上映，在片中飾演金虎。
1969年1月，與井莉、凌云共同主演的電影《陰陽刀》上映；7月12日，在狄龍、李菁、姜大衛主演的劇情片《死角》中飾演溫強。
1970年2月18日，主演的動作片《插翅虎》上映，在片中飾演飛俠郭九如；9月，出演岳楓執導的動作片《武林風云》；11月12日，與凌云、方盈合作拍攝的武俠片《鐵羅漢》上映。
1971年3月5日，與井莉合演的動作片《劍女幽魂》上映；5月27日，主演巫敏雄執導的功夫片《頭條好漢》；9月16日，出演的動作片《黑白傘》上映。
1972年1月13日，參演徐增宏執導的動作片《一夫當關》；4月20日，與胡燕妮、鄧光榮共同主演的電影《辣手強徒》上映；5月30日，出演的動作片《上海灘馬素貞》上映；6月20日，參演屠光啟執導的武俠片《唐手跆拳道》；同年，先后主演《盲俠血滴子》和《龍虎豹》兩部電影。
1973年3月9日，出演楚原執導的動作片《土匪》，在片中飾演方振權的二兒子方風；8月31日，主演的奇幻片《梅山收七怪》上映。
1974年3月23日，參演的愛情片《早婚》上映；6月，出演喜劇片《乜都得先生》；8月，主演田鵬執導的動作片《大惡寇》；12月，在甄珍、鄧光榮主演的愛情片《冬戀》中飾演王雄杰；同年，執導了個人首部電影《沖天炮》。
1975年，主演丁善璽執導的劇情片《八百壯士》；3月27日，在林鳳嬌、鄧光榮主演的電影《吾土吾民》中飾演韓士欽；12月，出演劇情片《游戲人間三百年》；同年，執導的電影《狼吻》獲得亞洲影展最佳攝影獎。
1976年，執導由林青霞、秦漢、秦祥林主演的愛情片《我是一片云》。
1977年，參演候錚執導的劇情片《雍正命喪少林門》；同年，先后出演《南俠展昭》和《燈籠街》兩部電影。
1978年，與馮寶寶、黃杏秀共同主演的古裝劇《一劍鎮神州》播出，在劇中飾演東洋武士無名客；同年，與徐楓、龍飛合作拍攝的電影《一代女俠》上映。
1980年，與潘迎紫、凌云合演武俠片《月夜斬》，在片中飾演胡毅；7月31日，參演的驚悚片《發圍》上映。
1981年12月17日，出演的劇情片《千王斗千后》上映；12月23日，與陸一嬋、陳莎莉合演的電影《女王蜂復仇》上映；同年，參演陳俊良執導的電影《職業兇手》。
1982年，參演程剛執導的動作片《黑獄大逃亡》；3月，出演劇情片《沙煲兄弟》。
1983年，陳鴻烈決定轉行做牛仔褲生意，一度淡出演藝圈。
1988年，在石峰、傅娟主演的古裝劇《皇帝與公主》中飾演羅維廉。
1990年，與張立基、王玉玲、斯琴高娃合演劇情片《嫁到宮里的男人》。
1993年5月6日，出演的喜劇片《神經刀與飛天貓》上映。
1995年，參演由香港電視廣播有限公司出品的古裝劇《聊齋》；同年，在樊少皇、李賽鳳、梁小冰主演的電視劇《南拳北腿》中飾演陸阿采。
1996年6月，出演武俠劇《笑傲江湖》，在劇中飾演嵩山派掌門左冷禪。
1997年9月，在鄭少秋、梁琤主演的古裝劇《江湖奇俠傳》中飾演康熙；同年，與何家勁、黃文豪、劉玉婷合作拍攝武俠劇《保鏢》，在劇中飾演錦衣衛指揮使翁泰北。
1998年，再度與何家勁、黃文豪合作拍攝的電視劇《馬永貞》播出，在劇中飾演白癩痢。
1999年，參演鞠覺亮執導的古裝劇《神捕》，在劇中飾演于翰東；9月，在張衛健、恬妞、樊少皇主演的武俠喜劇《少年英雄方世玉》中飾演武藝高強的白眉；同年，與焦恩俊、賈靜雯合作拍攝的古裝劇《刀歌之回旋刀》播出，在劇中飾演章烈華。
2000年2月，出演武俠劇《棋武士》，在劇中飾演七殺郎君。
2001年9月，在張衛健、劉玉婷、崔紅紅主演的武俠劇《刀歌之短刀行》中飾演云游道人無心道長。
2003年，與吳奇隆、于波合演的科幻劇《少年王》播出；5月，出演古裝劇《繾綣仙凡間》；同年，在張智霖、佘詩曼主演的民初劇《西關大少》中飾演伍晚成。
2004年3月，出演的古裝劇《血薦軒轅》播出，在劇中飾演張誠；7月19日，參演蔡晶盛執導的古裝武俠劇《大唐雙龍傳》，在劇中飾演奕劍大師傅采林；8月，在鄧萃雯、黎姿、佘詩曼、張可頤主演的清裝劇《金枝欲孽》中飾演孫白楊之父孫清華，憑借該劇獲得了萬千星輝賀臺慶我最喜愛的實力非凡男藝員獎； [6]? 10月25日，參演的古裝劇《楚漢驕雄》播出。
2005年1月，出演黃偉聲執導的民初喜劇《我師傅是黃飛鴻》，在劇中飾演趙霸山；7月25日，參演的時裝劇《妙手仁心Ⅲ》播出；10月，在陳豪、黎姿主演的民國恩仇劇《胭脂水粉》中飾演鏡花堂老板祝滿山。
2006年5月，再度與林保怡、陳豪、黎姿合作拍攝的電視劇《火舞黃沙》播出，在劇中飾演茅土。
2007年3月，參演民初劇《蘭花劫》，在劇中飾演成堡；3月12日，與關詠荷、金燕玲、江欣燕共同出演的時裝處境喜劇《同事三分親》播出。
2008年，在蔡少芬、黎姿、邵美琪主演的家族劇《珠光寶氣》中飾演宋世萬。
2009年11月24日，陳鴻烈正在拍攝劇集《畢打自己人》，突然心臟不適暈倒后不治去世。《畢打自己人》已接近尾聲，另一部電視劇《天與地》剛開拍，他的戲份也不少。陳鴻烈已拍的戲分并不會因此被刪減，隨后的劇情也會向陳鴻烈致敬。
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