2000年，19歲的陳嘉樺報名參加“宇宙2000實力美少女選拔大賽”，賽后與參賽成員任家萱、田馥甄共同簽約華研國際音樂，組成S.H.E組合，華研公司為陳嘉樺起名Ella為藝名 ?。

　　2001年9月，S.H.E正式出道，卻因美國911事件一度被媒體忽略，且出道前普遍不被外界看好。三人在努力后才開始獲得外界關注，她們的演藝之路這才開始延續下去，9月11日，正式發行首張專輯《女生宿舍》不到一周，臺灣地區銷量突破五萬張，最后在臺灣的銷量達16萬張，在全亞洲累計銷售75萬張 ?，在各大歌曲排行榜位居女子組合新人冠軍 ?；同年主演臺灣偶像劇《愛情大魔咒》 ?。

　　2002年，S.H.E發行第二張專輯《青春株式會社》，并首度前往中國內地、馬來西亞與新加坡宣傳。該專輯列入臺灣民生報年度十大專輯，銷量突破28萬張，是該年度臺灣女子組合專輯銷量冠軍；8月發行第三張專輯《美麗新世界》 ?，并于2003年獲得第十四屆金曲獎最佳重唱組合獎 ?，臺灣銷量約30萬張，全亞洲銷量約176萬張 ?。

　　2003年1月23日，S.H.E發行首張精選專輯《Together》 ?；5月，主演偶像劇《薔薇之戀》，飾演個性溫和善良、單純無心機的鄭百合 ?；7月29日，陳嘉樺在外景地錄制華視《快樂星期天》中意外受傷，入院治療；8月發行專輯《Super Star》，并憑借此專輯獲得第15屆臺灣金曲獎“最佳重唱組合獎” ?；因陳嘉樺受傷，S.H.E在北京宣傳《Super Star》的工作由Selina和Hebe兩人完成，專輯銷量大好后，S.H.E省下慶功費用做公益，并于27日捐贈新臺幣20萬元給臺北市私立忠義育幼院，并和院童同樂 ?，此外，在次年S.H.E憑借此專輯入圍第15屆臺灣金曲獎最佳重唱組合獎 ?。

　　2004年1月4日，歷經5個月“三缺一”狀況的S.H.E終在錄音室齊聚，陳嘉樺正式歸隊 ?；2月，S.H.E第六張專輯《奇幻旅程》正式發行；9月4日，S.H.E首場世界巡回演唱會“S.H.E奇幻樂園世界巡回演唱會”在臺灣臺北市立體育場拉開序幕，先后巡回上海、馬來西亞、北京等地共9場 ?；11月，發行組合第七張專輯《Encore》；隨后，在第11屆新加坡金曲獎獲得了“最受歡迎團體”金獎、“我最喜愛的MV”及金曲等共五個獎項 ?；12月25日，S.H.E在美國拉斯維加斯開唱，獲加州議員BobHuff到場頒發歡迎狀 ?。

　　2005年6月21日，陳嘉樺在拍攝偶像劇《真命天女》時，不慎耳朵灼傷、兩側頭發燒焦，經送臺大醫院急救住院，幸無大礙，只需要休息兩天 ?；10月《真命天女》在華視播出，陳嘉樺憑借在劇中飾演個性善良憨厚的任潔一角，入圍第41屆臺灣電視金鐘獎戲劇類最佳女主角獎 ?，并為電視劇獨自配唱了插曲《只是當時》，收錄于《天命真女電視原聲帶》中 ?；11月發行S.H.E的第八張專輯《不想長大》 ?，被“中華音樂人交流協會”選為2005年推薦專輯 ?，憑借此專輯入圍第17屆臺灣金曲獎最佳重唱組合獎 ?，這是其連續5年入圍臺灣金曲獎。

　　2006年7月，發行組合第九張專輯（第二張新歌加精選）《Forever》 ?，首周發行就位于各大排行榜冠軍，臺灣銷量最終破15萬，亞洲銷量破125萬張 ?；7月8日，“S.H.E移動城堡世界巡回演唱會”在上海八萬人體育場起航，巡回世界各地共12場 ?，其中7月13日的“S.H.E移動城堡世界巡回演唱會”香港場在紅館舉行，這是S.H.E首踏紅館舞臺。

　　2007年3月，主演校園偶像劇《花樣少男少女》，陳嘉樺在劇中飾演活潑、運動萬能的盧瑞莃；5月，S.H.E邁入樂壇的第十張專輯《PLAY》正式發行 ?，專輯首次收錄陳嘉樺作曲的歌曲《老婆》 ?。

　　2008年2月6日，在2008年中央電視臺春節聯歡晚會演唱歌曲《中國話》的改編版 ?；9月23日，發行第十一張專輯《我的電臺FMS.H.E》發行，并獲得香港地區新城勁爆國語專輯獎 ?。

　　2009年6月22日，S.H.E通過中國移動隆重舉行組合首張數位專輯（新歌加精選）《愛的地圖》無線首發紀新聞發布會暨歌友會 ?；10月16日、17日，在香港紅磡體育館舉行組合第三次世界巡回演唱會“愛而為一世界巡回演唱會”的首站并共巡回12場 ?。

　　2010年1月31日，偶像劇《就想賴著你》在臺灣中視數位臺首播，陳嘉樺飾演個性善良純真且樂觀知足的女一號楊果，該劇首播當日取得收視率達7.22，平均收視3.21的成績 ?；3月，發行出道以來的第十二張專輯《SHERO》，同時宣布下半年開始三位成員將會單飛但不解散，陳嘉樺表示自己會朝電影方向發展 ?。

　　2011年5月，專輯《SHERO》入圍第22屆金曲獎最佳演唱組合獎項 ?。

　　2012年1月20日，賀歲喜劇電影《新天生一對》在中國臺灣首映，陳嘉樺飾演個性樂觀活潑且樂於助人的馬妞，這是其個人的大銀幕處女作 ?，該片在臺灣上映不到4天，票房已逾1000萬新臺幣（約260萬港元） ?，23日開始在中國內地公映，僅用三天的時間上座率高達80%，使影片單日票房連續殺入前三甲 ?，2月2日在香港上映；4月3日，主演青春愛情動作喜劇《女孩壞壞》，在片中飾演一位行俠仗義的高校女生阿丹，并為電影配唱主題曲《壞女孩》，收錄于《我就是…Ella陳嘉樺》中；5月16日，華數互動電視推出《S.H.E十年鑒定白皮書，少女蛻變美嬌娘》專題，一起鑒證假小子Ella的成長之路 ?；5月29日，陳嘉樺在北京舉行《我就是…Ella陳嘉樺》首張個人EP簽售會 ?；6月23日參加第23屆金曲獎演出并演唱歌曲《壞女孩》，隨后三人換裝登臺合體演唱《SHERO》和《Super Star》，這是自2010年10月，睽違555天后，三缺一的S.H.E，首次合體同臺表演 ?；11月16日，發行第十三張專輯專輯《花又開好了》 ?。

　　2013年2月9日，央視蛇年春晚S.H.E在零點后出場，帶來歌曲《SHERO》，這是其二度登上央視春晚 ?；4月，陳嘉樺加入臺灣綜藝節目《王子的約會》，與庾澄慶共同擔任節目主持人 ?；隨后S.H.E舉辦“2GETHER 4EVER世界巡回演唱會”，6月22日在臺北小巨蛋首唱，后續共巡回14場 ?；8月，加盟內地音樂評論節目《中國好聲音第二季》，擔任庾澄慶組夢想導師 ?。

　　2014年4月10日，陳嘉樺加盟騰訊視頻調查真人秀節目《你正常嗎》，并擔任第一季及第二季的節目主持人 ?；5月，“2GETHER 4EVER世界巡回演唱會安可場”從深圳起跑，陸續登陸武漢、重慶、上海等地巡回共8場 ?。

　　2015年4月17日，發行首張個人專輯《WHY NOT》 ?；5月15日，主演的電影《缺角一族》上映，陳嘉樺憑借外表可愛、個性活潑且樂于助人的莎莎一角于2016年3月獲得大阪亞洲電影節最佳演員獎 ?；隨后演唱《少年班》主題曲《你曾是少年》 ?；10月，首次挑戰舞臺劇《愛朦朧人朦朧》 ?；同年，為動畫片《小王子》配音。

　　2016年3月11日，與任家萱一起參與原創室內競技真人秀節目《王牌對王牌》 ?，在節目中陳嘉樺與易烊千璽合作歌舞《Bang Bang Bang》 ?，與王力宏合唱歌曲《青春修煉手冊》 ?；4月3日，作為固定明星隊隊長首次參與內地勵志競技體育綜藝節目《來吧冠軍》 ?；4月29日，成為加速隊員加盟創意實境游戲秀節目《全員加速中第二季》 ?；6月26日，作為固定藝人加入明星校園體驗式勵志型真人秀節目《我去上學啦第二季》 ?。