陈圆圆，名沅，字畹芬，原籍苏州，《圆圆曲》中说“家本姑苏浣花女，圆圆小字娇罗绮”。她原本姓邢，父亲邢三，住在苏州奔牛镇四亩曲，是一贫苦农民，以耕种为生。幼年丧母后，邢三将圆圆送给姨母抚养，姨母的丈夫姓陈，因而改姓陈，待圆圆长大后陈姨母便将她卖作歌妓。因她殊色秀容，花明雪艳，能歌善舞，故色艺冠时。
又因她从小读书识字、唱歌学戏，能写得一手好词。遗曲《畹芬集》、《舞馀词》，大多词意凄切。据《妇人集》形容，陈沅生来“蕙心纨质，淡秀天然”，且“色艺擅一时”，天生一副好嗓子，兼工声律。陆次云在《圆圆传》中称之为“声甲天下之声，色甲天下之色”。她十八岁在苏州登台演出时，自称为“玉峰女优陈圆圆”。她演的是花旦，曾扮饰过《长生殿》中的杨贵妃、《霸王别姬》中的虞姬和《西厢记》中的崔莺莺，演得“体态轻靡，说白便巧”。一时，成了走红秦淮的红歌妓，声名大噪，四海闻扬。清人将她列入了“秦淮八艳”，并说她是“前朝金陵倡家女”。她还填过不少“长短句”，其中的《转运曲・送人南还》写得别恨郁郁，黯然销魂，颇有唐代词家韦应物的遗韵。
堤柳堤柳，不系东行马首，空余千缕秋霜，凝泪思君断肠，肠断肠断，又听催归声唤。
崇祯十四年春，冒辟疆与陈圆圆初逢。少年倜傥的冒辟疆第一次见到陈圆圆就为其所迷。那次正值她演出弋腔《红梅》。在他听来，陈姬口中唱出的燕俗之剧，咿呀啁哳定调，无疑似云出岫，如珠走盘，令人欲仙欲死。到了及笄之年，陈圆圆将自己托负给了冒辟疆。她对冒说：“我是风尘女子，残花败絮，令蒙公子错爱，愿终生以报。” 第二年。正当冒辟疆准备从外地赶回苏州与陈结秦晋之好之时，祸从天降。
冒辟疆抵苏州，陈圆圆已被田畹劫走。原来，外戚嘉定伯周奎欲给帝寻求绝色美女，以悦皇上，遂遗田妃的哥哥田畹下江南觅艳。于是田畹寻得了陈圆圆。但其被圆圆的姿色醉迷，遂占为己有。不久李自成逼近京师，崇祯急召吴三桂镇山海关。一次田畹设盛筵为吴三桂饯行，圆圆率歌队进厅堂表演。吴三桂见圆圆后，神驰心荡。酒过三巡警报突来，田畹恐惶上前对吴曰：“寇至，将若何？”答曰：“能以圆圆见赠，吾首先保护君家无恙。”未等回答，吴已带圆圆拜辞。吴三桂在其督理御营的父亲吴襄的劝说下，将圆圆留在京城府中，以防招惹是非。
李自成攻克京城后，建立大顺。城中旧臣遗老多遭搜捕，吴襄及全家也在其列，而陈圆圆的美貌被闯王的心腹大将刘宗敏看中，于是夺为侍妾。李自成逼迫吴襄写信给吴三桂，劝其来京受降，否则要他全家性命。并派专使送信至山海关吴三桂手中，见信后，吴深知大明皇朝已无重兴的可能，不如顺应时势，归附李自成，也好保全家人的性命。此时他想起了陈圆圆：“陈夫人现在何处？” “陈夫人已被刘宗敏将军收入府中。” 吴三桂听后暴跳如雷：“大丈夫不能自保其室何生为？”遂投降了清军且与农民军开战。吴梅村在《圆圆曲》曾曰：“恸哭六军俱缟素，冲冠一怒为红颜”。 李自成败走前，杀死吴门全部38口，遂弃京出走。吴三桂抱着杀父夺妻之仇，昼夜追杀农民军至山西绛州。此时吴的部将在京搜寻到陈圆圆，飞骑传信，吴三桂喜不自胜，立刻停兵绛州，速派人前去接陈夫人前来相会。原来，李自成见大势已去，只好带上掠来的金银财宝想撤回陕西老巢。临走时本想带着陈圆圆，圆圆劝其曰：“妾身若随大王西行，只怕吴将军为了妾身而穷追不舍；不如将妾身留在京师，还可作为缓兵之计！”李自成以为颇有道理，命运危急关头，也无心留恋美色，索性丢下陈圆圆跑了。 陈圆圆来绛州时，吴三桂在大营前搭起了五彩楼牌，旗旗萧鼓整整排列三十里，吴三桂着戎装骑马出迎，其仪式之隆重不亚于迎接圣驾降临。
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其后吴三桂带陈圆圆由秦入蜀，风尘仆仆，东征西伐，为清廷统一中国立下了汗马功劳。攻占西南一带，将最后一个南明小朝廷――永历皇朝赶往缅甸后，清廷诏令他坐镇云南，总管西南军民事宜。顺治十四年，吴三桂将五华山的永历皇宫重加修茸，建成了平西王府，踌躇满志地经略所辖领地，俨然是西南边地的土皇帝。顺治中，吴氏进爵云南王，欲将圆圆立为平西王妃，圆圆托故辞退： “妾出身卑微，德薄才浅，能蒙将军垂爱已属万幸，实在不配贵为王妃，宁愿作侍妾追随将军左右！” 为何陈圆圆会做出如此不可理喻的事来，此时她写的一阕《丑奴儿令》表达了其满怀落寞消沉的心境：
满溪绿涨春将去，马踏星沙，雨打梨花，又有香风透碧纱。
声声羌笛吹杨柳，月映官街，懒赋梅花，帘里人儿学唤茶。
顺治十八年，吴三桂以兵势从缅甸索回永历皇帝，陈圆圆认为此时是拥明复清的大好时机，力劝吴三桂趁此机会推出永历帝，对清廷反戈一击， “如此可成不世之功！”然而吴三桂仍将永历帝绞杀了。天下人为之大失所望，陈圆圆更是心灰意冷，深感已到万劫难复的地步。
后来吴三桂别娶。不想所娶正妃悍妒，对陈圆圆多加陷害冤杀，其独居别院。圆圆失宠后对吴渐生离心，吴曾阴谋杀她，圆圆得悉后，遂乞削发为尼，从此隐入五华山华国寺净修庵中。康熙十七年三月，吴三桂在衡州祭告天地，自称为帝，改元昭武，称衡州为定天府；八月，就一命呜呼，时年六十七岁。后来，清兵攻入昆明，吴三桂王府，果如吴梅村预言，成了香迳尘生、好鸟自啼、廊人杳、苔痕空绿的一片荒野之地，吴家男女老幼尽遭杀害。独圆圆得免于难。之后，陈圆圆自沉于寺外莲花池，死后葬于池侧。直至清末，寺中还藏有陈圆圆小影二帧，池畔留有石刻诗。