后来，陈泰被征召为尚书右仆射，负责官员选拔，并被加封为侍中、光禄大夫。吴国大将孙峻出兵淮、泗地区。朝廷任命陈泰为镇军将军，持节都督淮北诸军事，并诏令徐州监军以下官员受其指挥。孙峻退兵后，陈泰率军回朝，转任左仆射。诸葛诞在寿春作乱，司马文王率六军驻扎丘头，陈泰总管行台事务。司马文王、司马景王（司马师）皆与陈泰情谊深厚，沛国武陔也与陈泰交好。司马文王曾问武陔：“玄伯（陈泰）与其父司空陈群相比如何？”武陔答道：“若论通达儒雅，能够以天下教化为己任，玄伯不如其父；但若论明达简约，建功立业，则玄伯超过其父。”陈泰因功多次增加食邑共两千六百户，其子弟中有一人被封为亭侯，两人被封为关内侯。景元元年，陈泰去世，被追赠司空，谥号穆侯。干宝《晋纪》记载：高贵乡公（曹髦）被杀后，司马文王召集朝臣商议应对。太常陈泰迟迟未到，司马文王派其舅荀顗去催促。荀顗见到陈泰后，告知事情的严重性。陈泰说：“世人都将我与我舅相提并论，如今看来，我舅不如我。”在众人的逼迫下，陈泰含泪入朝。司马文王在密室中接待陈泰，问：“玄伯，您看我该如何是好？”陈泰答道：“只有诛杀贾充，才能向天下人谢罪。”司马文王说：“请您再想想其他办法。”陈泰说：“我只能提出这个建议，不知其他办法。”司马文王便不再言语。《魏氏春秋》记载：魏帝驾崩时，太傅司马孚、尚书右仆射陈泰将魏帝尸体枕在腿上，嚎啕大哭，悲痛欲绝。当时大将军司马昭进入禁宫，陈泰见到他后悲恸不已。司马昭也对他流泪，问：“玄伯，我该如何是好？”陈泰说：“唯有斩杀贾充，才能稍微向天下人谢罪。”司马昭沉默许久，说：“请您再想想其他办法。”陈泰说：“岂能让我说出第二次的话。”最终陈泰因悲痛过度，吐血而亡。臣松之按本传说，陈泰并未担任太常一职，不知干宝所言从何而来。孙盛对陈泰的言论有所改动，虽看似更为得体，但仔细推敲，孙盛的改动并无其他史料依据，多为其个人臆断，反而不如原文真实可靠。凡记录人物言论，当使其符合人物身份和时代背景。若仅为文辞优美而偏离事实，君子自当摒弃，更何况孙盛的改动既无实质内容又徒增虚假呢？据《博物记》记载：太丘长陈寔、陈寔之子鸿胪卿陈纪、陈纪之子司空陈群、陈群之子陈泰，四代人在汉、魏两朝皆享盛名，但德行却一代不如一代。当时的人们编了一句话：“公惭卿，卿惭长。”以讽刺陈氏家族德行的逐渐衰落。
陈矫，字季弼，广陵东阳人。为躲避战乱，他先后到江东和东城暂居，但都拒绝了孙策和袁术的征召，返回故乡。广陵太守陈登聘请陈矫为功曹，并派遣他前往许都，对他说：“许都的舆论对你评价不高，你去观察一下，回来告诉我。”陈矫返回后说：“我听说远近之人的议论，都认为您骄傲自大。”陈登说：“我在家庭中和睦，对有德行的人如陈元方兄弟，我十分敬重；对清高如玉的人如华子鱼，我十分敬重；对清正嫉恶的人如赵元达，我十分敬重；对博闻强记、才华出众的人如孔文举，我十分敬重；对雄姿英发、具有王霸之才的人如刘玄德，我十分敬重。我所敬重的人如此，何来骄傲之说？其他平庸之辈，又怎能入我法眼呢？”陈登的志向高洁如此，他与陈矫相互敬重。
广陵郡被孙权围困于匡奇，陈登命令陈矫向曹操求救。陈矫劝说曹操道：“我们郡虽小，但地势便利，若能得到救援，成为您的外藩，则吴人将挫败其谋，徐州永远安定，您的威名远震，仁爱广布，未臣服的国家也会望风归附，崇尚德行，养威天下，这是成就王业的举措。”曹操对陈矫的才略感到惊奇，想留下他。陈矫推辞道：“我的故乡正陷入困境，我是为了解救危难而来，即使无法像申包胥那样挽回楚国，又怎敢忘记弘演的义举呢？”刘向《新序》记载：齐桓公向卫国求娶，卫国不许，反而将女子嫁给许国。卫国被狄人攻打，齐桓公不救，导致卫国灭亡，君主死亡。卫懿公的尸体被狄人吃掉，只剩下肝脏。卫懿公有一个臣子名叫弘演，出使归来后，向肝脏表示敬意，说：“君主在内，臣子在外。”于是剖开自己的腹部，将卫懿公的肝脏放入后死去。齐桓公感叹道：“卫国有这样的臣子，国家尚且灭亡，我若没有这样的臣子，灭亡之日也不会远了！”于是出兵救卫，安定其国。曹操被陈矫的忠诚所感动，派兵前往救援。吴军撤退后，陈登布下伏兵，率军追击，大败吴军。
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曹操征召陈矫为司空掾属，后任命他为相县县令、征南将军长史、彭城太守、乐陵太守、魏郡西部都尉。曲周县有一百姓之父患病，他以牛祷告求医，却被县里判处弃市之刑。陈矫说：“这是个孝子啊。”上表请求赦免。陈矫后被升为魏郡太守。当时狱中囚犯众多，有的已关押多年，陈矫认为周代有三典之制，汉代有三章之法，如今忽视刑罚轻重之理，却忽视久押不决之患，实为荒谬。于是亲自审阅罪状，一次性裁决。曹操率军东征时，陈矫入朝担任丞相长史。大军