此后，陈子龙曾一度“欲绝仕宦”，在家“广其宅，示无志四方也”。然而，面对着明末农民大起义的燎原之势和清军的步步进逼，为挽救明朝国运，最终还是放弃个人打算，于崇祯十三年（1640）六月，出任浙江绍兴府司理，不久开始兼代理诸暨知县。在官之日，由于他的辖区连年水患成灾，饥民蜂起，为了维护当地社会稳定，他刚柔并用，剿抚兼施，一边“力行保甲，设互首之法，申连坐之令”，平定饥民暴动；一边亲司赈事，救济饥民，立粥厂，设药局，养老幼，医病疾，收死骨，救活十几万人。十五年（1642年）五月，在浙江巡抚董象恒节制下，陈子龙督抚标兵千余人到浙江遂昌县，积极参加浙、赣、闽三省会剿，平定多年来活动在三省交界处的福建汀州人邱凌霄父子为首的山民暴动。崇祯十六年春，李自成起义军破承德，南京大震。他受董象恒委派负责筹划军备，在余杭等地筑关建台，整修城池，铸炮储硝，并督运军粮入南京。崇祯十七年初，陈子龙因招抚浙江东阳县诸生许都暴动有功，授兵科给事中。但许都投降后，由于浙江巡按左光先不顾陈子龙的再三要求，违背当初许下的只要许都自缚来降，“当待以不死”的诺言，在许都率众出山投降之后将许都及部众六十余人杀死。对此，陈子龙很是不满；又闻祖母病甚笃，便没有去赴任，于三月乞身归里。

投水殉节
　　崇祯十七年，李自成攻破北京，崇祯帝自缢身亡。明朝灭亡。紧接着吴三桂引清军入关，李自成溃败。陈子龙正准备北上时，听到崇祯死讯。不久后，福王朱由菘在南京监国，不久后称帝，即史上之弘光政权。陈子龙在黄道周" href="http://www.youmowan.cn/shiren/16905.html">黄道周的推荐下，以崇祯时授的兵科给事中职务在弘光朝廷任职。兵科给事中虽然只是七品，但是可以直议国防要务，陈子龙在朝50多天，上书30多次，提出大量有价值的建议，但是弘光帝沉溺酒色，无心复国，只求偏安。陈子龙对朝政失望之极，同时由于自己的直言触犯了马士英、阮大铖等人，受到排挤，因此借故辞职回乡。次年清军在汉奸将领协助下，迅速南下。弘光朝覆灭，福王丧命。
　　辞职后，陈子龙避地泖滨。有旧友陈洪范时已降清，派人招抚他和夏允彝，夏允彝抗辞答之，陈子龙则避而不见。又有故明参将洪恩炳，与陈子龙“素执弟子礼”，亦降清，自称“安抚使”路过松江求见，陈子龙亦拒之门外，矢志坚持抗清立场。闰六月，江南各郡“竞起兵为恢复计”，组织义军，掀起轰轰烈烈的抗清运动。松江府籍的故明官员也同样在城内募兵抗清。这时，陈子龙与徐孚远及陈湖义士集众千余人驻扎陈湖，伺机起兵。夏允彝致书联络吴淞副总兵吴志葵、参将鲁之玙率水师三千自吴淞入泖湖，总兵官黄蜚率船千艘、水师二万人由无锡到此会合。是月初十日，陈子龙设明太祖像誓师起义，原明两广总督沈犹龙称总督兵部尚书，陈子龙称监军左给事中，军号“振武”。陈子龙所集义兵，虽有千余之众，但“饷无所办”，且多泖滨渔人，不知纪律，未尝作战，甚不堪用，与吴志葵水师进攻苏州失败。黄蜚不听陈子龙的劝阻，将二万水师移营黄浦江，因沿途水道狭隘，不利旋转，单行数十里，首尾不相应，仅支撑两月，亦被清军击败。八月三日，松江城陷，沈犹龙等皆阵亡。陈子龙在城西遇清兵，得逃脱，携家走昆山。夏允彝投水死。继而，陈子龙避难青浦县金泽，最后隐姓埋名入嘉善县陶庄水月庵，托为禅僧，取名信衷，字瓢粟，号颍川明逸。在此，他与庵僧衍门同研佛学，并完成自撰《年谱》。