2014年,还在读大二的陈都灵被编剧饶雪漫和苏有朋导演选中,与欧豪、杨洋、马思纯联袂主演了现代青春爱情片《左耳》,其在片中饰演的女主角李珥,性格温柔坚毅,并有着一种执着和对爱的倔强,因左耳失聪又被称作“小耳朵”,该片于次年上映后票房突破4.85亿人民币,陈都灵个人也因此获得第24届上海影评人奖年度最佳新人女演员提名。
2015年,陈都灵客串出演了都市青春剧《会痛的17岁》,并在第五单元《琴戒》中饰演了李婉莹。
2016年1月23日,陈都灵主演的青春爱情悬疑片《双生》开机;其在片中则与刘昊然等人共同演绎了一系列的诡异事件和人性故事;同年,她还与宋威龙、张宥浩等人联袂主演了科幻动作冒险片《破梦游戏》,其在片中饰演的少女江函,聪慧倔强、冷静勇敢,为找寻父亲死因而在虚拟游戏世界中经历了一场“破梦”之旅。
2017年4月24日,陈都灵与张艺兴、李程彬合作主演的青春校园爱情剧《求婚大作战》在东方卫视首播,她在剧中饰演的是外表好胜坚强,内心却纤细易感的转学生吉恬恬;随后,她还与林柏宏、汪铎等人联袂主演了现代悬疑剧情片《推理笔记》,其在片中饰演的女主角夏早安,原本是个为人理性的天才数学少女,却因换心手术而释放出了心脏原主人野性的一面;同年,陈都灵还以固定嘉宾身份出演了湖北卫视情感观察真人秀《如果爱第四季》;年底,其特别出演的现代奇幻剧情片《解忧杂货店》在全国公映,她在片中饰演了性格温暖安静,眼神清澈干净的小晴美。
2018年,陈都灵与沈月搭档主演了现代青春情感剧《七月与安生》,并在剧中饰演了虽然美丽温柔、聪慧乖巧,但骨子里却也有着强大韧性的女主角七月;9月,其主演的古装武侠轻喜剧《鸣鸿传》上线播出,她在剧中饰演的女主角王诗诗,白天是倾国倾城的龙华第一艺妓,夜晚则会变身为正义感爆棚的怪力旋风少女;10月26日,陈都灵还获得了凤凰网时尚之选颁奖礼票选最爱人气Icon奖。
2019年5月,陈都灵确定主演都市生活剧《这就是生活》,其在剧中饰演的女主角叶小白,本是个涉世未的职场新人,却在经历了一系列人生历练后,蜕变为了一个坚强成熟的职场妈妈。