陳季同字敬如，侯官人。少孤，讀書目數行下。同治間，肄業於船政前學堂。習法國語言文字。曆經甄別，皆冠其曹，拔充辦公所翻譯。時舉人王葆長為所中文案，一日，論《漢書》某事，忘其文；季同日：“出某傳”，能背誦之。
癸酉，朝議擬派使駐西洋各國，然不知策略，須先遣人往探，命船政大臣沈葆楨舉其人。眾皆殫風濤，季同獨請行，遂保以都司，偕洋員日爾格遊曆英、法、德、奧四國，與彼都人士周旋近接，悉合款竅。明年歸，著有《西行日記》四卷；升參將，並加副將銜。
光緒乙亥，政府派李鳳苞出洋，肄書局監督以季同為舌人，帶領駕駛學生劉步蟾、林泰會、製造學生魏瀚、陳兆翔等同往。季同自兼習英、德、羅馬、拉丁各種文字，尤精熟於法國政治並拿布侖律；雖其國之律師學士號稱老宿者莫能難。已而鳳苞任駐德、法使者，季同為翻譯官，兼副將，加總兵銜。船政又派出洋學生二十餘人，季同仍兼出洋局翻譯。旋升駐德、駐法參讚，代理駐法公使兼比、奧、丹、荷四國參讚。以法文譯中國禮教並《聊齋誌異》等書刊於巴黎，西國文學之士無不折服。朝廷為有交涉疑難事，皆飭使者委命辦理，無不得當。凡購船艦、炮械，亦皆由季同折驗而發運歸。
甲申中法之役將啟釁，飭委同由德之法，與議分越南地，以紅河為界。事將成，曾襲侯紀澤聞而爭為，遂啟戰，並紅河北岸數百裏之地亦不可得。
書例出使三年，恒得一過班保舉。季同由副將而總兵而提督，已奉旨依議；忽兵部有書索钜，弗與，遂創非戰功不得保總兵、提督例，仍為副將。季同嚐默計當時各省所借外債，為數甚钜，息約六七厘、八九厘不等；若合借一家，年可減息銀數百萬金。修陳於李鴻章，鴻章韙其說。適醇親王奕謾當國，鴻章以此告之，轉移此款創盧英鐵路，命季同成其議。往返奧、比，與其富商訂明息四厘，每百貫收九八五。蓋西人借款，兩家中潤五分均分；若脂膏不潤，則國家收數較多。草約成，奕謾薨，事遂中止。薛福成奉使英、法，有慶常者窺季同位，以飛語陷之，謂於此項借款有利。薛心動，諷季同；答言：“此事即成，我亦無利，況未成乎？”乃請告辭。薛意未已，電閩督拘之，季同弟壽彭入都營救。總署詰薛，薛於九月摭季同無關緊要事劾之；命北洋訊問，事皆虛枉。明年得白複官，留北洋辦理洋務。及秋，永定河洪水崩北岸，京畿震恐；以壽彭習水學建築法，北洋檄季同兄弟測會水勢。讓於盧溝橋築壩減水，一枝通大清河；甲午夏，告成。
七月，中東事起，季同進高麗地圖，請守平壤險要之地；因循弗果行。八月，戰事急，檄季同督糧米赴運，勢已不支。乙未春，台灣巡撫唐景崧請季同往署台灣布政使，擬以民政獨立，遙奉正朔拒敵人。謀初定，唐無堅守誌，遽遁；季同率駕時、斯美等四輪船赴兩江呈繳。僑居上海，以文酒自娛。西人有詞獄，領事不能決，成取質要；為發一言或書數語輿與，讞無不定。其精於西律之驗如此。西人梯航之來吾國者，莫不交口稱季同。嚐遊黔、遊蜀、遊齊魯。登泰岱、謁孔陵。適李鴻章治河在魯，留襄助。季同著治河芻議，言改堤束水刷沙之法甚詳，並謂治水須從源起。鴻章以之入告，因費钜，格不行。
庚子拳匪起京、津，各國紛電調兵。季同日：“事急矣！為今計，南方數省建議中立，先召兵禍；隱以餘力助北方，庶幾有濟。”著為條陳，由道員沈瑜慶上諸兩江總督劉坤一與鄂、粵兩督合並，東南互保之約遂成。既而兩富西遁，滬上紳商議放紅十字會例救濟京、津被難者；而中國之船不得入戰地，眾鹹束手。季同日：“我在，則行可無事”。為發電告駐京各公使及主兵之酋；西人聞季同名，皆遵約束。於是季同率救濟輪船係龍旗，直入大沽，兩岸洋兵歡呼雷動，而中國避難士民麋集求援。蓋南北隔絕音問，已數月矣。至是而蘇。留月餘，為部署一切而返。
季同善文墨，下筆不能自休。而投射槍炮尤精穩。兼能馳騁。距馬丈許。一躍即登其背；以槍擊空中飛鳥，無不中。在泰西十九年，凡各國君長大蓖時，鹹延往較閱；又時偕其將校會獵，所獲較多。閑居久，鬱鬱不樂，遂寄意於醇酒婦人。初娶劉氏，早卒。在法國時娶法女賴氏，無出。有女博士芍爽慕季同才，隨至中國，生一子；取給奢，季同不能應，竟率子去。複納妓李氏姊妹二人為妾。乙巳，季同卒於金陵，時主管報、翻譯兩局也；年五十有四。每當譯書時，目視西書、手揮漢文，頃刻數紙。客至，皆延人坐，各操方言，一一答不誤。所著法國書數種外，有《三乘槎客詩文集》十卷、《盧溝吟》一卷、《黔遊集》一卷。生平不問家人生產，所得隨手輒盡。少李氏遺腹生一子，曰璋。（《福建通誌·列傳·陳季同傳》）