陳慧樓原籍上海，1937年入厲家班學京劇，為「慧」字科，秦慧芬、張慧鳴、王慧銀、厲慧岩、張慧川都是他的同學。抗戰期間，他隨班子在川、黔一帶演出。他個子矮小，輕功了得，工武丑，兼善文丑。來臺後曾任職虎嘯國劇隊、大宛國劇隊（屬陸軍第一軍團司令部藝工大隊），並擔任陸光劇校「小陸光」老師，為1950、60年代臺灣當紅的京劇演員。可惜他因演《泗州城》的猴兒翻三隻台子摔壞了腿，雖經醫治，卻無法再演累工戲。

1960年代末，陳慧樓跨足大小銀幕，參演數部聯邦影業武俠片，成為胡金銓導演的班底，亦曾接拍香港邵氏電影公司的作品，並演出多部老三台電視劇，代表作有《喜怒哀樂》（1970）、《老莫的第二個春天》（1984）、《背影》（1985）、《挑伕》（1984、1986，中視電視劇）、《阿嬰》（1990）等。雖然一生影劇作品頗多，但都與獎無緣。1997年，他以《人生四季：半個天堂》入圍第32屆金鐘獎男主角獎，亦鎩羽而歸。他曾於2003年表示，遺憾演藝生涯中一直沒有等到能拿獎的好劇本，但因記憶力大不如前，只好息影。