1985年，陳保元加入TVB舞蹈藝員訓練班，成為專業舞蹈藝員，此后一直從事全職舞蹈員。1988年，在梅艷芳新秀比賽中當表演嘉賓。1996年，擔任鄭秀文X空間演唱會的伴舞。1997年，參演張學友主演的現代音樂劇 《雪狼湖》；同年，加入亞洲電視，開始轉戰影視。
1998年，參演劉雅麗、林文龍主演的時裝情感劇《曲終情未了》，由此開始了他的演員生涯。1999年，參演年代劇《南海十三郎》；同年，參演奇幻愛情劇《我和僵尸有個約會2》，在劇中飾演二代僵尸奇諾（徐福）。
2000年，與陳錦鴻、黎耀祥、陳芷菁共同主演情感劇《電視風云》，在劇中飾演做事勤力、重友情的沈偉年。2001年，出演陶大宇、譚耀文、曾江主演的犯罪情感劇《縱橫天下》；同年，與袁詠儀、葛民輝共同主演時裝喜劇《祖先開眼》，在劇中飾演癡情的修車工蘇根。
2002年，與陳啟泰、萬綺雯、彭子晴共同主演時裝愛情劇《吉祥任務》，在劇中飾演愛貪圖小便宜的雜志社記者莊辰；同年，參演都市輕喜劇《8號巴士站站情》，在劇中飾演精明干練、有野心的蔣禮企業行政經理宋有余。2003年，參演馮寶寶、潘志文、胡美儀主演的年代劇《萬家燈火》。
2005年，與歐萱搭檔主演都市生活劇《舞出彩虹》，在劇中飾演高傲自信而舞技高超的周大維（David）；隨后，出演都市愛情劇《美麗傳說2星愿》，在劇中飾演十分花心的歌手德米；同年，與尹天照、萬綺雯合作出演的奇幻愛情劇《我和僵尸有個約會3》播出，在劇中飾演冷靜沉實、忍耐力強且內心寂寞的馬家后人馬小虎。
2006年，與葉璇、張文慈、麥家琪聯合主演商戰劇《情陷夜中環2》，在劇中飾演齊百川的長子齊震東；12月21日，與梁朝偉、金城武、徐靜蕾、舒淇共同出演的犯罪懸疑電影《傷城》上映。
2007年1月18日，其參演的喜劇電影《雀圣3：自摸三百番》首映；4月26日，與周迅、吳彥祖、張信哲聯合主演的愛情懸疑電影《明明》上映，在片中飾演社團大佬的心腹老鼠；同年，與葉童、朱茵、趙陽聯袂主演都市情感劇《華麗冒險》，在劇中一人分飾二角，分別飾演了馮浩劉曉靚。
2008年1月29日，與陳小春、黃德斌、文頌嫻聯袂主演的動作電影《再見古惑仔》上映，在片中飾演心狠手辣的Johnny；同年，參加東方衛視舞蹈競技節目《舞林大會》，最終獲得總決賽季軍；12月23日，其出演的警匪電影《大搜查》上映。
2009年，擔任東方衛視選秀娛樂節目《加油！東方天使》的舞蹈老師；10月10日，其主演的單元劇《海關故事》播出。
2010年1月7日，其參演的動作電影《撕票風云》上映；10月19日，與海頓、王姬、周牧茵共同出演的諜戰劇《決戰華巖寺》首播，在劇中飾演華巖寺俗家弟子趙云龍。
2011年，出演房祖名、安以軒、鞏新亮主演的愛情電影《給野獸獻花》，在片中飾演時而心狠手辣、時而溫柔善良的黑幫老大光輝哥。2012年9月，簽約北京益彩博升國際文化，成為旗下簽約藝人，并正式更改藝名為“陳保元”。
2013年1月30日，與張曉晨、周奇奇聯袂主演的古裝愛情劇《新西廂記》在CCTV-8首播，在劇中飾演尚書身邊足智多謀的心腹霍啟忠；8月30日，其參演的喜劇電影《瘋狂的導演》，在片中飾演廣告商老板路易斯；之后，出演鄭嘉穎、袁弘、蔣欣主演的古裝玄幻劇《華胥引之絕愛之城》，在劇中飾演破夢師南宮破；此外，他還與笑嘻嘻、張一山、謝依霖主演聯合主演了喜劇電影《冒牌監護人》。
2014年2月，與趙燕國彰、李菁菁聯袂主演的刑偵懸疑劇《插翅難飛之變臉》殺青，在劇中飾演心里極度扭曲的高智商罪犯寒冰；同年，出演蔡宜達、張嘉倪、李凈洋主演的古裝武俠劇《新俠客行》，在劇中飾演雪山派掌門之子白萬劍。
2016年，與苗僑偉、袁嘉敏領銜主演犯罪懸疑電影《謎證》，在片中飾演寡言少語、整日心事重重的劉家寨采石廠廠長劉東民；同年，出演雷宇揚、李思欣主演的驚悚懸疑電影《詭童靈》。
2017年9月7日，其主演的警匪動作電影《男人花》上映；9月22日，由陳小春、陳國坤、張建聲主演的警匪懸疑網絡劇《反黑》首播，陳保元在劇中飾演綽號“鯊魚”的洪樂話事人余文沙。
2021年5月21日，友情出演的電影《無間風暴》在優酷、愛奇藝雙平臺播出；12月7日，主演的商戰劇情動作網劇《布局》將于騰訊視頻獨家播出。
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