任行政院副院长，兼交通部长。1932年日军登陆上海，陈与十九路军奋起抵抗，称为一二八淞沪抗战。事后十九路军被调往福建围剿红军。1933年，陈铭枢与李济深等发动闽变，在福州组建「中华共和国人民革命政府」反蒋，并组织生产人民党，任总书记。事变失败后，逃到香港。1935年和李济深等在香港组织中华民族革命同盟。1937年1月8日，陈铭枢自欧洲回中国，抵香港。1948年加入中国国民党革命委员会，任民革中央常委。1949年后曾任北京的中央人民政府委员、人大常委、政协常委等职。1957年反右运动中被划为右派分子，