2015年，参加中天综合台综艺节目《大学生了没》的录制，成为该节目的固定班底，并签约蔡康永的经纪公司海滩娱乐，成为旗下签约艺人，从而正式进入演艺圈；随后，与孟璐、万国鹏、戚蓝尹联袂主演都市喜剧《小主起来嗨》，在剧中饰演男主角大伟，这是他的首部影视剧作品；同年，与于小彤、海陆、薛之谦、南笙联袂主演爱情喜剧电影《A测试之爱情大冒险》；12月，出席ELLE风尚盛典，并与蔡康永、利晴天一同走红毯。

2016年1月，在湖南卫视脱口秀节目《天天向上》开年第一期中，作为“天天小兄弟”登场；同年，与郭书瑶、李宗霖、陈芷妧合作主演都市悬疑偶像剧《劣人传之诡计》，在剧中饰演阳光帅气的男二号鹿家豪。

2017年，与杨梓鑫搭档主演奇幻爱情喜剧电影《奇幻民宿》，在片中饰演阿晴的好朋友阿安，这是他留学归国后的首部影视作品。

2019年5月31日，与刘以豪、郭雪芙等合作主演的偶像剧《我们不能是朋友》播出。

2015年，陈慕在instagram上与比他年长7岁的Sunne认识，之后两人在朋友聚餐上遇到，并开始交往。2016年，陈慕与Sunne因年龄有差距，加上远距离恋爱，并将关系从恋人回退到朋友，从而正式结束了长达1年半的恋情；同年，陈慕离开台湾，宣布暂退演艺圈，回到美国继续完成学业。2017年8月，陈慕从美国大都会州立大学商业管理系毕业。

陈慕是一个外型阳光帅气的暖男，他神似柯震东。虽然他有点偶像包袱，但他拍照的时候却是360°无死角。陈慕给人的第一印象是帅气，在台湾综艺节目《康熙来了》和《大学生了没》中均有精彩表现，身为台湾的综艺通告咖，陈慕具有基本的效果素养，这也使他不会像其他小鲜肉一样习惯性冷场。虽然他与“天天小兄弟”成员们的颜值有点参差不齐，但总体看来还是不错的。而在都市喜剧《小主起来嗨》中，身为90后实力演员的陈慕在与孟璐、万国鹏等人搭戏时，则显得吸睛十足。