陈思济字济民,柘城人。幼读书,在同辈中以才气称著。世祖为太子时即闻其名,召入府做顾问。世祖即位,始建中书省和各部,令思济掌管朝臣的奏书。世祖认为京兆是国家重镇,命廉希宪等巡察陕西行中书省,思济同去,多出谋划策。中统三年(1262),诏令诛王文统,召廉希宪入中书省。思济也回朝,仍掌管奏书,事无巨细,皆按章办理,深为姚枢、许衡所器重。

阿合马入中书省,其位在希宪之下,深以为耻,总是想任意行事,而希宪坚持不从。希宪离职后,省臣都惧怕阿合马,早晨集会,都不敢向前,惟独思济手持公文去见他。阿合马在希宪座位上签署,思济指出“:这不是你的座位。”阿合马怒目而视,众为他担心,而思济神色自若。授任为右司都事,随希宪巡视山东。不久召还。

至元五年(1268),命中书省总理政务,御史台监察百官,一时官吏的降升和选拔重用、典章制度,多是由思济草拟制定的。后历任承务郎、同知高唐州事,政绩卓著,拜监察御史。阿合马设立尚书省,其权在中书省之上。陈思济、魏初等弹劾阿合马的不法行径,帝命近臣去加以查证。御史各以一些不重要的事来陈奏,只有思济厉声说道:“御史是言官,而不是为诉讼做辩护而设!”拂袖而去。授奉训大夫、沁州知州,他为政简要,不务苛刻。升中顺大夫、同知绍兴路总管府事,奉命审定刑事案件。桐庐有一囚犯,瘦弱得快死了,思济放他回家,到期来听候判决。囚犯向他拜谢道:“久闻公之名,若不早日判决,恐我性命难保。”他审阅这囚犯的档案后,认为无罪,把他释放了。转任同知两浙都转运司事,该地区官吏进行勒索,百姓承受不住国家赋役,他全部予以免除。调陕西汉中道提刑按察副使,母亲去世,他辞官归家守孝。

至元二十三年,加少中大夫、同知浙东道宣慰司事。浙西大水,人民啼饥号寒,而浙东仓廪充实,思济即将浙东仓中之粮运到浙西进行赈济,中书省奏报其事,世祖认可。浙东大旱,思济为民祈雨,授嘉议大夫、两淮都转运使。两淮盐课不足,思济革除奸弊,发展贸易通商,每年盐课也充足了。升岭北湖南道肃政廉访使,后改任池州路总管。江浙行省平章也速答儿威势赫赫,选取淘金户三千户,搜括民田,思济极力上书制止。后历升通议大夫、佥河南江北等处行中书省事。大德五年(1301)冬病逝,终年七十岁。赠正议大夫、吏部尚书、上轻车都尉,追封颍川郡侯,谥“文肃”。