元丰七年（1258年）3月因父亲陈太宗让位而即位，改元绍隆，大赦境内。但事实上，作为太上皇的陈太宗仍然大权在握。

陈晃即位后议定对蒙古三年一贡。1261年，元世祖忽必烈封陈太宗为安南国王，圣宗为王世子。当时，陈朝为了保存自己而采取两面政策：一面因蒙古军的威胁，向蒙古遣使入贡。另一面又与宋朝保持宗藩关系，1262年宋理宗封陈晃为安南国王，1266年陈圣宗遣使贺宋度宗即位。

宝符四年（1276年），忽必烈平定江南，遣使散儿海牙来谕六事：一﹑安南王亲自入朝；二﹑王子为质；三﹑上呈民册；四﹑资助军役；五﹑缴纳贡赋；六、设置达鲁花赤。蒙元企图迫使陈朝屈服就范，而达到不劳兵戈而控制安南的目的。蒙元的无理要求被圣宗所拒绝，陈朝与蒙元的关系开始出现裂痕。宝符六年冬十月，陈晃禅让帝位于太子陈昑（仁宗）。蒙元又再次遣使册封仁宗为王，趁机要求在安南设置达鲁花赤，并威逼圣宗接受上次遣使所言六事，但又再次被圣宗所拒绝，不欢而散。事情发展到如此，两国的冲突已经无可避免。