1920年9月27日，与任鸿隽结婚。在1917年1月胡适的《文学改良刍议》出现之后，陈衡哲的白话小说《一日》于1917年5月发表在《留美学生季报》上。因此引起了中国文学史上第一篇白话小说是否是《狂人日记》的争议。。1920年，获硕士学位的陈衡哲，受蔡元培之邀回到北京大学任教，开讲西洋史和英文课，成为中国第一位女教授。一年之后，她怀孕生女，辞职养育孩子的同时，写作了“女性视角”的《西洋史》。她认为，女性应该尽力发展双重角色：母职和独立人格。中华人民共和国成立后曾任上海市政协委员。1976年病逝于上海。