高雄中学毕业后，取得中山医学院医学系学士及国立台湾大学公共卫生硕士的学位。其后，他曾任长庚医院内科医生、台北医学大学讲师、英国伦敦政治经济学院访问学者、民进党立法院党团干事长等职。1996年，陈其迈当选为第三届立法委员，于连任两届后在2004年转职行政院任政务委员兼发言人。2005年，他曾于谢长廷转任行政院院长后，代理高雄市市长一职。其后，他于2007年再度回中央工作，任总统府副秘书长，于2008年政党轮替后改任民进党副秘书长。2012年，他获民进党列入全国不分区名单之中，以政党代表身份再度成为立法委员