Среди его работ — фильмы Вонга Кар-Вая «Счастливы вместе» (1997), «2046» (2004), «Великий мастер» (2013), «Три времени» (2005) Хоу Сяосяня и «Мастер го» Тянь Чжуанчжуана, который принесла ему награду за лучшую мужскую роль на третьем фестивале азиатских фильмов в Осаке. Он также работал с Джоном Ву над исторической военной эпопеей «Битва у Красной скалы» (2008–2009 гг.) и «Последний ужин» режиссера Лу Чуаня (2012).
В 2015 году Чэнь вновь поработал с Хоу Сяосянем над фильмом «Убийца», который получил приз за лучшую режиссуру на Каннском кинофестивале. В 2017 году он был номинирован на премию за роль в фильме Сабу «Мистер Лонг» на 67-м Берлинском международном кинофестивале. В 2018 году он стал единственным членом жюри азиатского происхождения на 71-м Каннском кинофестивале.
