陳國瓚雖出身陳朝宗室,但關於其出身系譜與父母為誰,則缺乏紀載,可以確定的只有其為宗室疏族,獲封懷文侯。而其登上歷史舞台的時間,也十分短暫。
1279年,元帝國於崖山一戰掃平宋帝國殘部後,便將目光轉移至大越帝國。元帝國皇帝忽必烈藉口大越帝國皇帝陳昑(陳仁宗)未經冊封便擅自繼位為由,派遣使節柴椿前去責備,並要求陳昑親自前往大都朝覲,不料陳昑只是派出宗室陳遺愛代為出使。忽必烈便擬將大越收為臣屬,於是冊封陳遺愛為安南國王,並派柴椿領兵護送返越,試圖推翻陳昑的統治。消息傳入大越帝國首都昇龍,陳昑立即派軍阻擊,將柴椿射傷,逐走護送部隊,並俘虜陳遺愛等人。忽必烈聞訊大怒,便派遣鎮南王脫歡會同唆都、烏馬爾等將,以假道攻打占城之名,發兵南侵大越。大越帝國得知元軍來意不善,便遣興道王陳國峻、仁惠王陳慶餘等將布防險要,以防元軍南下。1282年10月,感覺元帝國的威脅日益迫進,太上皇陳晃與皇帝陳昑於是在平灘召集宗室與文武百官,商討禦敵之策。由於陳國瓚與懷仁王年紀尚幼,因此不得參與商討。年紀雖小,但志氣卻不輸他人的陳國瓚對於自己因為年紀過小被排斥在外,而感到羞辱與憤怒,不自覺地便將握在手中的柑橘捏爆。待會議結束,陳國瓚返家後,便召集家奴、親族,整修戰備,自行組建一隻有著千餘人的軍隊,參與抗元行動。陳國瓚為表其心跡,便於其軍旗上繡上「破強敵,報皇恩」六字,自此以後陳國瓚便打此旗號參與戰鬥。1284年,興道王陳國峻聚集20萬大軍,分兵把守緊要之地,以防元軍入侵。戰事之初,元軍一路勢如破竹,越軍一時難以相抗。很快,首都昇龍便為元軍所奪,陳國峻於是一路保護太上皇陳晃與陳仁宗陳昑接至清化暫時退避。太上皇陳晃、陳仁宗陳昑退至清化後,各路越軍開始轉入反攻。陳仁宗陳昑命令昭成王與懷文侯陳國瓚、將軍阮蒯等人領兵迎戰進犯西結步頭的元軍,雙方大戰於鹹子關。此時,大越帝國各軍逐漸收攏,昭文王陳日燏率部增援,由於陳日燏昔日曾收編宋軍殘部,因此這些殘軍便在前宋將趙忠的指揮下參與戰鬥。太上皇陳晃擔心大越諸軍不知趙忠所部是敵是友,因此特意使人告知各軍。另一方面,元軍見到有宋兵助戰,大為驚訝。此役越軍在陳日燏、陳國瓚等人的奮勇作戰下,順利將元將唆都擊敗於鹹子關。稍後,陳國瓚改隸陳光啟,隨之於章陽渡擊敗脫歡,迫使脫歡退保京北地區。元軍此時軍心渙散,面對日漸群集的越軍已居下風。
元軍接連失敗後,使得唆都、脫歡兩部逐漸分離,陳國峻決心掌握戰機,立即聯合陳日燏、陳光啟兩部全力阻斷唆都、脫歡兩部的聯繫,並以大軍進逼西結,對唆都部展開包圍。待唆都、烏馬兒發覺自己已深陷重圍時,已為時太晚,唆都在突圍時為流矢射殺,烏馬兒則勉強奪舟尋海路回國。
西結戰後,元軍士氣更行低落,又正值盛暑,軍中疫病大發,士卒損傷嚴重,戰力銳減,於是脫歡便決定班師回朝。但在撤兵途中,元軍遭到越軍埋伏,死傷慘重,脫歡幾經奮戰,終於倉皇撤回中國。
元軍此次大敗,並未打消忽必烈征服大越的念頭,反而因為不甘心失敗,因此在不久後,忽必烈三度發兵入侵大越。1287年春,忽必烈脫歡命令脫歡領軍,以護送陳朝宗室陳益稷回安南稱王為名,第三度入侵陳朝。面對來勢洶洶的元軍,陳昑再度命陳國峻為主帥,負責指揮抗元的全盤戰事。陳國峻於是命陳日燏、阮蒯引兵防守諒山、陳國瓚、黎輔陳守乂安,自領大軍坐鎮廣安,以鞏固邊防。然而,元軍還是以優勢兵力突破防線,陳國瓚作戰勇敢,往往能身先士卒,故而能常勝而歸,然而這次他就沒那麼幸運,他於1285年於如月江與元軍激戰時戰死。死後,陳仁宗陳昑追晉他為懷文王。