3岁随父习琴，7岁登台演出，11岁考入中央音乐学院附小，12岁举办独奏音乐会，13岁升入附中开始同国内外顶尖交响乐团合作演出，多次荣获国际国内比赛大奖。1999年被世界著名小提琴教育家林耀基教授收入门下，他还曾师从于王冠、赵薇、隋克强和著名小提琴家薛伟等名师。在此期间，2000年，陈曦在第八届维尼亚夫斯基国际小提琴比赛中获奖。2001年获得全国国际比赛选拔赛第一名。第七届全国小提琴比赛青年组第一名和中国作品演奏优秀奖。

2003年以优异的成绩考入美国柯蒂斯音乐学院，师从著名教育家、演奏家、指挥家约瑟夫·席尔维斯坦。2008年考入美国耶鲁大学音乐学院，师从于著名教育家姜孝。并获得耶鲁大学硕士学位，并获得学院最高荣誉院长奖。2005年，香港凤凰卫视在故宫举办"太和邀月颂和平"故宫中秋晚会，陈曦奏响了具有300年历史、价值600万美金的斯特拉底瓦里古董名琴"红宝石"(1708年)。