2005年，执导个人首部短片《G-23》，该片入选戛纳电影节“世界电影展映”项目。

2007年，自编自导短片《阿嬷》，该片获得第60届戛纳国际电影节电影基石和短片单元-最佳短片特别提及奖。

2011年，执导剧情短片《回家过年》。

2013年，自编自导家庭电影《爸妈不在家》，该片获得第66届戛纳国际电影节金摄影机奖、第50届台湾电影金马奖最佳影片奖，他凭借该片获得第50届台湾电影金马奖最佳新导演奖。

2015年，担任剧情电影《再见，在也不见》的编剧和制作人。

2019年，执导剧情电影《热带雨》；同年，担任第13届FIRST青年电影展的评委。

2023年，陈哲艺执导的剧情电影《燃冬》于2023年8月22日在中国内地上映。