陈兰斋1924年出生在山东费县小商贩家庭。自幼受到父母的疼爱。8岁入小学读书。1937年七七事变后，她和一些关心国家时局的同学，经常聚在一起优国忧民，谈论抗日救国道理。
1938年12月11日，日本侵略军侵占了费城，她说服家人，全家搬到南坡山村避居。她经常召集女青年教唱抗日歌曲，宣传抗日救国思想。其间，与中共地下党员接触，为党做了不少工作，成为单线联络点。
1945年9月，加入中国共产党。10月，参加革命，被分配到温河（费县）县四区做妇女工作。她经常深入农村，走村串户，发动群众。她朴实、纯厚又很活泼，走到哪里就教唱革命歌曲，领着青年跳舞、扭秧歌。她常驻的下杨湾、上杨湾、道沟、南峪等村的青年妇女都被发动起来，参加斗地主、分田地、拥军等活动。她成为各村青年妇女的知心朋友。
1946年8月，她被调到二区工作。
1947年，国民党进攻山东解放区，她被县委留下坚持联防斗争。4月中旬，她在邢家村北河树林里隐蔽时被便衣还乡团包围，逮捕。在狱中，敌人动用老虎凳、竹签钉指、火烧、烙铁烙等各种酷刑，逼她供出党组织情况，她坚强不屈，斩钉截铁地回答：“不知道。”严守了党的机密。5月，敌人在软硬兼施无济于事的情况下，遂决定将她杀害。临刑那天，正值费城大集，她昂首挺胸，大义凛然，一路上不断大声呼喊：“打倒国民党反动派！”“中国共产党万岁！”“毛主席万岁！”雄壮的喊声，使街道两旁的居民和赶集的人们，全都被其宁死不屈的精神所感动，流下沉痛的眼泪。还乡团赶紧用棉絮堵住她的嘴。她与10多位战友一起，壮烈牺牲在黄城东河滩上。
