2013年1月1日，与林永健领衔主演的都市情感喜剧《天真遇到现实》首播，陈数在剧中饰演乐观、天真的单身妈妈“杨天真” ；1月14日，在新浪2012微博之夜庆典中，陈数获得了微博年度风雅人物奖 ；3月31日，陈数获得了2012中国电视剧年度明星盛典“年度十佳女演员奖” ；11月25日，参演的环保公益短片《地球来信了》上映 。
2014年1月1日，与孙红雷、巍子共同主演的年代传奇剧《一代枭雄》开播，陈数饰演气质如兰的留洋归国女教师“程立雪” ；4月4日，搭档黄磊主演的都市情感剧《我爱男闺蜜》首播，陈数在剧中扮演独立坚强的都市职业女性“叶姗” ；9月30日，与王雷、张小磊、张鲁一联袂出演的都市情感剧《谈判冤家》播出，陈数饰演把工作放在首位的职场女强人“乔楚” ；12月16日，与孙淳、翟天临、种丹妮联合主演的情感剧《剧场》播出，陈数在剧中饰演性格倔强、纯粹的话剧明星“郁珠” ；12月17日，陈数在“国剧盛典”上获得了“年度人物”奖。
2015年，由雷德利·斯科特执导，马特·达蒙、杰西卡·查斯坦、杰夫·丹尼尔斯等主演的好莱坞科幻冒险电影《火星救援》在中国内地上映，虽然饰演的是一个小角色，但对于陈数来说却是很难得的一次尝试 ；12月3日，由杨幂、李易峰领衔主演的浪漫爱情电影《怦然心动》上映，陈数在片中饰演男主角手腕强硬的前任经纪人“眉姐” 。
2016年，友情出演的都市家庭情感剧《小别离》播出，陈数在剧中饰演男主角方圆的初恋“陈洁”，这也是她与老搭档黄磊的第三次合作 ；9月13日，出演的古装神话剧《朝歌》开机，陈数饰演端正大气的“女娲” 。
2017年，与鹿晗、古力娜扎、吴倩等共同出演的古装玄幻剧《择天记》播出 ，陈数在剧中饰演拥有凤凰血脉的一代女王“天海圣后” ；9月，领衔主演的话剧《海上夫人》在上海首演 。
2018年1月25日，与雷佳音、李光洁领衔主演的谍战剧《和平饭店》首播，陈数在剧中饰演高级侦缉专家“陈佳影”， 这是陈数演艺生涯中又一个里程碑式的角色，也是她时隔多年之后，再度成功挑战谍战题材，最后凭借该剧获得第24届华鼎奖中国百强电视剧最佳女主角； 5月23日，陈数凭借话剧《海上夫人》获得2018壹戏剧大赏年度最佳女演员。
2019年1月5日，友情出演的都市职场情感剧《幕后之王》播出 ；11月，参演的由李骏执导的电影《长安道》上映，陈数在其中饰演林白玉 ；9月，在刘伟强执导的电影《中国机长》中出演民航家属 。11月，在综艺节目《故事里的中国》中，与刘烨领衔舞台表演《烈火中永生》，饰演江姐 ；12月22日，凭借电影《长安道》获得第11届澳门国际电影节最佳女配角奖 。
2020年2月18日，参演的电视剧《完美关系》播出，陈数在剧中饰演斯黛拉 。5月26日，由何念执导、童瑶主演的电视剧《谁说我结不了婚》登陆爱奇艺 。8月6日，出席抗疫题材电视剧《在一起》的发布会，该剧10月正式播出 。
9月17日，出演的抗疫题材电视系列剧《最美逆行者》登陆中央电视台综合频道 。10月1日，电影《我和我的家乡》上映，其参演《最后一课》单元 。10月20日，由中国视协演员工作委员会主办的第七届“中国电视好演员”网络投票结果公布，陈数获得中国电视好演员优秀演员（蓝组女演员） 。10月24日，参加中央广播电视总台《英雄儿女——纪念中国人民志愿军抗美援朝出国作战70周年文艺晚会》，和刘劲、徐涛、王学圻、李光洁、温玉娟、张凯丽、江疏影等文艺工作者朗诵《和平的天空》。 10月28日，获得第三届初心榜颁“2020年度青年榜样奖” 。
2021年1月1日，获得安徽卫视 2020《国剧盛典》年度实力女演员 。9月17日，主演的年度灾难电影《风暴》上映，陈数饰演女主角丁雅珺 ，成为 2021 年中秋档票房冠军影片 ，为了演这部电影，陈数做了大量的案头工作，深入中铁建人的生活。 12月28日，荣获 2021 凤凰网时尚之选年度质感演员 。12月29日，中国电视艺术家协会演员工作委员会换届工作会议在北京召开，陈数任中国电视艺术家协会第三届演员工作委员会副会长 。
2022年8月1日，主演的都市情感剧《第二次拥抱》播出，饰演女一号方原 。
2023年1月21日，参加《古韵新声春节》。 5月31日，参演的电视剧《白色城堡》播出。 7月9日，领衔主演的电视剧《消失的十一层》播出， 陈数这次一改以往角色类型，在剧中饰演女警官严鸽，一出场的身形仪态和演技细节就成功收获无数好评。 7月17日，特别主演现实主义剧集《不完美受害人》播出，这是她和演员刘奕君的第一次合作，为了诠释好这个角色，陈数在戏外做了大量功课，反复琢磨表演和台词的节奏。开拍前，陈数还为“辛路”这个人物的衣服、配饰做了很多案头工作，并自费购买了一批衣服配饰等物品 。12月15日，领衔主演的电视剧《小站警事》官宣阵容。
2024年1月1日，陈数凭借《不完美受害人》中的女企业家“辛路”一角，获得2023国剧盛典 “年度优秀演员”。 2月7日，参与的中央广播电视总台春节特别节目《龙腾虎跃·中国年味》播出，演唱歌曲《甜过四季》。
2024年3月11日，与高伟光、袁文康主演的首部聚焦环保司法题材电视剧《江河之上》播出，在剧中饰演环境工程系教授夏未冬 。4月26日，出席第十四届北京国际电影节闭幕式。 6月10日，参加《奋楫家国——碧水长歌颂端阳2024》，诵读《越人歌》。 6月21日，参加的《第21届电影频道传媒关注单元闭幕仪式》在CCTV6电影频道播出。 6月27日，参加中央广播电视总台财经频道节目《2024中国影视之夜》。
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