陈方千原名陈方骞，祖籍靖安县香田顾山，1920年7月10日出生于北京市。 陈方千自幼家道中落。曾先后就读于北平梁家园小学和私立中华中学，高中二年级辍学。1936年以后，先后在北平市第二烈性毒品戒除所、河北省大兴县公署当录事、办事员。1940年任华北广播电台新闻编辑。1945年，他与友人在北平组织了铁马剧团，任副团长。1946年参加北平剧社，在话剧《日出》、《原野》、《雷雨》中扮演主要角色。
1947年他组织拓荒剧艺社，自编自演过歌剧《还乡曲》。同年10月，陈方千等人考入前中央电影制片厂第三厂，从此开始了他的电影生涯。在《青梅竹马》等影片中担任主要角色及其他角色。1949年4月陈方千进入北京电影制片厂演员剧团，并在《英雄司机》等影片中担任角色。1956年陈转为导演，和著名导演谢添合作，先后共同编写和导演过《洪湖赤卫队》、《六十一个阶级弟兄》、《花儿朵朵》、《锦上添花》、《春暖花开》、《小铃铛》等影片。
他单独导演的，有故事片《幽灵》，戏曲片《包公误》、《背靴访帅》、《李天保娶亲》、《红娘》、《嫁不出去的姑娘》，宽银幕戏曲艺术片《哪叱》等，除十年动乱时期被迫中断工作外，他参加拍摄执导的各种类型的影片共有36部，其中如《洪湖赤卫队》、《锦上添花》、《花儿朵朵》等影片，受到广大观众的欢迎和好评。儿童故事片《小铃铛》曾获1982年第二届全国少年儿童文艺创作编导一等奖。儿童小歌剧《小熊请客》获作曲一等奖。
陈方千十分珍惜自己的晚年，常以“双鬓多年作雪，寸心至死为丹”、“老牛自知夕阳短，不待扬鞭自奋蹄”的诗句自勉，1978年至1985年间就改编、导演了10余部各类影片，还帮助河北、河南电影制片厂培养了不少人才，河北电影厂称他是“河北电影艺术的开拓者和奠基人”。在导演影片《泪洒姑苏》拍摄后期，他曾一度卧床输液，但病情一好转，又夜以继日地工作，直至生命的最后一刻。1985年3月21日，人民艺术家陈方千与世长辞，享年65岁。
陈方千多才多艺，除编导、表演外，在书法、绘画、戏曲、诗词、音乐等方面都有较深的造诣，能演奏多种乐器，特别擅长于钢琴、手风琴的即兴演凑。晚年担任了中国老年书画研究会理事。《中国电影家传记》中有其传记。