2001年，之前担任平面模特和助理的陈乔恩以搞怪、搞笑的表演风格在台湾三立电视台选拔新秀会中出奇制胜赢得冠军；并于9月23日正式出道娱乐圈；同年，陈乔恩还参演了个人的首部影视剧作品《薰衣草》。2002年1月，陈乔恩化名“小红恩”，主持一档行脚类旅游节目《中国那么大》，并因此在台湾主持界崭露头角；同年11月，陈乔恩被吴宗宪点名合作主持台视综艺节目《综艺旗舰》。2003年，陈乔恩因在工作选择上与经纪公司老板孙德荣产生分歧而被冷冻约半年；同年年尾，陈乔恩受三立都会台高层苏丽媚钦点，出演了三立爱情偶像剧《千金百分百》，并在剧中一人分饰了气质绝佳的庄飞扬和活力无限的梁小凤，这也是陈乔恩首次担当影视剧女主角，此剧在播出之后一举拿下了台湾偶像剧收视冠军 ，此后又在多个国家取得了不俗的收视成绩，陈乔恩也因此复出演艺圈 。
2005年，陈乔恩因在爱情偶像喜剧《王子变青蛙》中饰演了有些爱财却善良聪明的女主角叶天瑜，而成为台湾电视剧史上首位收视率突破百分之八的女主角，但陈乔恩并没有因在此剧中不俗表现而得到经纪公司的重用，甚至在海外的宣传活动也看不到陈乔恩的身影，这也导致陈乔恩的演艺事业沉寂一年 ；同年年末，受曾国城邀请，陈乔恩开始主持外景游戏节目《冒险奇兵》，并相继在亚洲各地取景，此节目在陈乔恩加入后也取得了不俗的收视成绩。
2007年，陈乔恩接拍三立校园剧《樱野3加1》，并配唱了该剧的插曲《其实你懂我》和《野蛮女友》。2008年，陈乔恩因在都市爱情剧《命中注定我爱你》中饰演温和朴素的便利贴女孩陈欣怡而成为台湾电视剧史上第一位收视率突破百分之十三的女主角[ ，此剧也让美国《华尔街日报》开辟专栏进行了报道 ，海外版权也外卖到了另外15个国家和地区，陈乔恩个人也凭借此角色获得第43届台湾电视金钟奖戏剧节目女主角提名，台北影视节“偶像剧天后” ，第四届华鼎奖都市类最佳女演员奖等多项荣誉，并在两岸三地赢得了颇高的人气与关注度。