在建文二年的時候，他的父親陳亨因為傷勢過重而去世了，而按照當時軍中的慣例，陳亨麾下的兵馬都轉交給陳懋去打理，在多場戰役中立下戰功，逐漸被升遷為右都督。
等到朱棣入繼大統之後，陳懋就被加封為寧陽伯，年俸祿為一千石。在永樂六年三月份的時候，陳懋佩戴征西將軍印，被朝廷委任去鎮守寧夏，他到了那邊之後成功招撫了很多降卒，就連故元丞相昝卜及平章、司徒、國公等聞訊後，都相繼率眾來降。不久後，陳懋就因功由伯爵晉陞為侯爵，並增加兩百石的俸祿。
到了永樂八年的時候，陳懋又跟着大部隊一起參與北征，當時主要負責督師左掖。永樂十一年時再度跑到寧夏一帶去訓邊，之後得以統領山西、陝西二都司及鞏昌、平涼諸衛兵，負責駐紮宣府。
第二年的時候，陳懋再度跟着朱棣參與北征，統領左哨，當時他與成山侯王通一起，在忽蘭忽失溫一帶，也就是蒙古國溫都爾汗西北，進行激戰，朱棣軍大獲全勝，殺瓦剌王子10餘人，士卒數千人。
在接下來的日子，陳懋基本上是屬於沒有戰事的時候，就被朝廷委派到寧夏等西北地區鎮守，有戰事的時候，朱棣就會拉着他一起上前線。
時間來到了永樂末年，朱棣在第五次北伐的班師途中，病逝在榆木川，當時朝廷大軍還在外面，京城的守備力量十分薄弱。
太子朱高熾趕緊招來陳懋與陽武侯薛祿，讓他們帶着三千騎兵，過來京城守備以防止不測。等到朱高熾順利繼位為明仁宗之後，便需要對陳懋等人進行封賞，將其加封為太保。沒過多長時間，朱高熾也迅速駕崩了，由長子朱瞻基繼位為宣宗皇帝，對陳懋十分厚待，而陳懋也參與了接下來的平定漢王朱高煦的戰鬥，過後朱瞻基仍然讓陳懋去寧夏駐守。
陳懋在寧夏駐守了這麼長的時候，做到威名震漠北，替大明守衛好西北邊疆的安寧。但隨着安逸日子過得太久，陳懋的心態已經漸漸發生了變化，開始恃寵自恣起來，收受很多賄賂，屢屢因此遭到朝廷的彈劾，而朱瞻基則一直都在偏護他。
在接下來的十多年裡，陳懋一直都處於大起大落的情況，比如在英宗皇帝朱祁鎮剛剛繼位不久，便有人彈劾他因為個人錯誤，而導致外族侵邊，而且為了給手底下的人領戰功，也存在着殺良冒功的情況。按照大明法律應當處斬，當朱祁鎮寬宥了一把，只是將其爵位革除而已，沒過幾年找個理由就將其爵位給恢復了。
陳懋每一次跌落都能夠迅速爬起來，最終得以安享晚年，直到天順七年方才去世，享年八十五歲。
