2000年,19岁的陈嘉桦报名参加“宇宙2000实力美少女选拔大赛”,赛后与参赛成员任家萱,田馥甄共同签约华研国际音乐,组成S.H.E组合,华研公司为陈嘉桦起名“Ella”为艺名。2001年9月,S.H.E正式出道,却因美国911事件一度被媒体忽略,且出道前普遍不被外界看好。三人在努力后才开始获得外界关注,她们的演艺之路这才开始延续下去,9月11日,正式发行首张专辑《
女生宿舍》不到一周,台湾地区销量突破五万张,最后在台湾的销量达16万张,在全亚洲累计销售75万张,在各大歌曲排行榜位居女子组合新人冠军；同年主演台湾偶像剧《爱情大魔咒》。2002年,S.H.E发行第二张专辑《青春株式会社》,并首度前往中国内地,马来西亚与新加坡宣传。该专辑列入台湾民生报年度十大专辑,销量突破28万张,是该年度台湾女子组合专辑销量冠军；8月发行第三张专辑《
美丽新世界》,并于2003年获得第14届台湾金曲奖最佳重唱组合奖,台湾销量约30万张,全亚洲销量约176万张。《蔷薇之恋》2003年1月23日,S.H.E发行首张精选专辑《Together》；5月,主演偶像剧《蔷薇之恋》,饰演个性温和善良,单纯无心机的郑百合；7月29日,陈嘉桦在外景地录制华视《快乐星期天》中意外受伤,入院治疗；8月发行专辑《SuperStar》,并凭借此专辑获得第15届台湾金曲奖“最佳重唱组合奖”；因陈嘉桦受伤,S.H.E在北京宣传《SuperStar》的工作由Selina和Hebe两人完成,专辑销量大好后,S.H.E省下庆功费用做公益,并于27日捐赠新台币20万元给台北市私立忠义育幼院,并和院童同乐,此外,在次年S.H.E凭借此专辑入围第15届台湾金曲奖最佳重唱组合奖。2004年1月4日,历经5个月“三缺一”状况的S.H.E终在录音室齐聚,陈嘉桦正式归队；2月,S.H.E第六张专辑《奇幻旅程》正式发行；9月4日,S.H.E首场世界巡回演唱会“S.H.E奇幻乐园世界巡回演唱会”在台湾台北市立体育场拉开序幕,先后巡回上海,马来西亚,北京等地共9场；11月,发行组合第七张专辑《Encore》；随后,在第11届新加坡金曲奖获得了“最受欢迎团体”金奖,“我最喜爱的MV”及金曲等共五个奖项；12月25日,S.H.E在美国拉斯维加斯开唱,获加州议员BobHuff到场颁发欢迎状。2005年6月21日,陈嘉桦在拍摄偶像剧《
真命天女》时,不慎耳朵灼伤,两侧头发烧焦,经送台大医院急救住院,幸无大碍,只需要休息两天；10月《真命天女》在华视播出,陈嘉桦凭借在剧中饰演个性善良憨厚的任洁一角,入围第41届台湾电视金钟奖戏剧类最佳女主角奖,并为电视剧独自配唱了插曲《只是当时》,收录于《真命天女电视原声带》中；11月发行S.H.E的第八张专辑《
不想长大》,被“中华音乐人交流协会”选为2005年推荐专辑,凭借此专辑入围第17届台湾金曲奖最佳重唱组合奖,这是其连续5年入围台湾金曲奖。2006年7月,发行组合第九张专辑《Forever》,首周发行就位于各大排行榜冠军,台湾销量最终破15万,亚洲销量破125万张；7月8日,“S.H.E移动城堡世界巡回演唱会”在上海八万人体育场起航,巡回世界各地共12场,其中7月13日的“S.H.E移动城堡世界巡回演唱会”香港场在红馆举行,这是S.H.E首踏红馆舞台。
就想赖着你2007年3月,主演校园偶像剧《
花样少男少女》,陈嘉桦在剧中饰演活泼,运动万能的卢瑞莃；5月,S.H.E迈入乐坛的第十张专辑《PLAY》正式发行,专辑首次收录陈嘉桦作曲的歌曲《老婆》。2008年2月6日,在2008年中央电视台春节联欢晚会演唱歌曲《中国话》的改编版；9月23日,发行第十一张专辑《我的电台FMS.H.E》发行,并获得香港地区新城劲爆国语专辑奖。2009年6月22日,S.H.E通过中国移动隆重举行组合首张数位专辑《爱的地图》无线首发纪新闻发布会暨歌友会；10月16日,17日,在香港红磡体育馆举行组合第三次世界巡回演唱会“爱而为一世界巡回演唱会”的首站并共巡回12场。2010年1月31日,偶像剧《就想赖着你》在台湾中视数位台首播,陈嘉桦饰演个性善良纯真且乐观知足的女一号杨果,该剧首播当日取得收视率达7.22,平均收视3.21的成绩；3月,发行出道以来的第十二张专辑《SHERO》,同时宣布下半年开始三位成员将会单飞但不解散,陈嘉桦表示自己会朝电影方向发展。电影《
新天生一对》2011年5月,专辑《SHERO》入围第22届金曲奖最佳演唱组合奖项。2012年1月20日,贺岁喜剧电影《新天生一对》在中国台湾首映,陈嘉桦饰演个性乐观活泼且乐于助人的马妞,这是其个人的大银幕处女作,该片在台湾上映不到4天,票房已逾1000万新台币,23日开始在中国内地公映,仅用三天的时间上座率高达80%,使影片单日票房连续杀入前三甲,2月2日在香港上映；4月3日,主演青春爱情动作喜剧《
女孩坏坏》,在片中饰演一位行侠仗义的高校女生阿丹,并为电影配唱主题曲《
坏女孩》,收录于《我就是…Ella陈嘉桦》中；5月16日,华数互动电视推出《S.H.E十年鉴定白皮书,少女蜕变美娇娘》专题,一起鉴证假小子Ella的成长之路；5月29日,陈嘉桦在北京举行《我就是…Ella陈嘉桦》首张个人EP签售会；6月23日参加第23届金曲奖演出并演唱歌曲《坏女孩》,随后三人换装登台合体演唱《SHERO》和《SuperStar》,这是自2010年10月,暌违555天后,三缺一的S.H.E,首次合体同台表演；11月16日,发行第十三张专辑专辑《花又开好了》。2013年2月9日,2013年中央电视台春节联欢晚会S.H.E在零点后出场,带来歌曲《SHERO》,这是其二度登上央视春晚；4月,陈嘉桦加入台湾综艺节目《王子的约会》,与庾澄庆共同担任节目主持人；随后S.H.E举办“2GETHER4EVER世界巡回演唱会”,6月22日在台北小巨蛋首唱,后续共巡回14场；8月,加盟内地音乐评论节目《中国好声音第二季》,担任庾澄庆组梦想导师。2014年4月10日,陈嘉桦加盟腾讯视频调查真人秀节目《你正常吗》,并担任第一季及第二季的节目主持人；5月,“2GETHER4EVER世界巡回演唱会安可场”从深圳起跑,陆续登陆武汉,重庆,上海等地巡回共8场。2015年4月17日,发行首张个人专辑《WHYNOT》；5月15日,主演的电影《缺角一族》上映,陈嘉桦凭借外表可爱,个性活泼且乐于助人的莎莎一角于2016年3月获得大阪亚洲电影节最佳演员奖；随后演唱《
少年班》主题曲《你曾是少年》；10月,首次挑战舞台剧《爱朦胧人朦胧》；同年,为动画片《
小王子》配音。《我就是…Ella陈嘉桦》宣传照2016年3月11日,与任家萱一起参与原创室内竞技真人秀节目《
王牌对王牌》,在节目中陈嘉桦与易烊千玺合作歌舞《BangBangBang》,与王力宏合唱歌曲《青春修炼手册》；4月3日,作为固定明星队队长首次参与内地励志竞技体育综艺节目《来吧冠军》；4月29日,成为加速队员加盟创意实境游戏秀节目《全员加速中第二季》；6月26日,作为固定艺人加入明星校园体验式励志型真人秀节目《我去上学啦第二季》；7月28日,凭借专辑《WHYNOT》获得MTV亚洲金曲大赏港台最受欢迎女歌手奖；9月18日,作为猜评团成员加入音乐悬疑竞猜类真人秀《蒙面唱将猜猜猜第一季》；10月28日,推出个人单曲《
浑身是劲》；12月,为荒诞悬疑喜剧电影《你好疯子》献唱同名推广曲《你好疯子》；同年担任综艺《
创造101》的导师。2019年11月,以“话家毕加索”的身份参与《
蒙面唱将猜猜猜第四季》节目的录制并揭面,后成为猜评团成员；12月30日,确认加盟青年励志综艺《
青春有你第二季》担任音乐导师。2021年8月17日,主演的喜剧电影《
雀侠奇缘之大三元》上映,在片中饰演爱钱如命的包租婆沈无缺。2022年3月25日,主演的电影《
野夏天》上映。2023年5月5日起,参加的节目《乘风2023》播出,最终成团并获得年度总冠军。8月4日,参演的综艺节目《
中国有滋味》播出,在该节目食客团vlog中演唱《龙虾之歌》。9月9日,参演的综艺节目《
时光音乐会·老友记》播出。全员加速中来吧冠军陈嘉桦搞怪写真杂志拍摄
