与他的一些前辈作曲家们一样，陈牧声接受了中西方两种文化的熏陶。早年在杭州、南京等地学习音乐，后就读上海音乐学院、瑞士日内瓦音乐学院、法国巴黎第八大学等。2004年获得日内瓦音乐学院最高作曲文凭。
自2002年1月，以禅宗为灵感创作的“《禅（组曲）》专场音乐会”在瑞士伯尔尼电台音乐厅成功举办之后，他的音乐开始受到关注，作品上演于世界各国音乐节和音乐中心。2004年，中音长笛室内协奏曲《梦中边缘II》在“法国迪蒂耶国际作曲大赛”中，由法国作曲大师迪蒂耶(H. Dutilleux)和德国指挥大师艾森巴赫(Ch. Eschenbach)提名，获得此项著名赛事第一大奖（Premier Grand Prix），并签约法国历史最悠久的雷杜克（Alphonse Leduc）音乐出版公司。
陈牧声的创作受中国传统文化的深刻影响：
根据云南民间音乐素材创作的钢琴协奏曲《云南随想》，曾获2007比利时伊丽莎白音乐大赛的作曲奖项，作品先后由巴黎音乐学院教授布鲁特马赫（Georges Pludermacher）在法国图尔大剧院和青年钢琴家陈洁在北京国家大剧院成功上演。
他根据昆曲《牡丹亭》为灵感创作的交响诗《牡丹园之梦》（汤沐海指挥、BBC三台录制），作为2008年北京奥运会期间，欧洲广播联盟（EBU）台重点推介的中国当代作曲家，在德国，芬兰、匈牙利、新西兰、拉脱维亚、中国香港等十多个国家和地区主流电台给予专题介绍；作品由BBC交响乐团、汉堡交响乐团、上海爱乐乐团等国内外乐团在世界各地上演。该作的管弦乐总谱2016年10月由上海音乐出版社发行。
他曾获得多项国际重要作曲奖项：
意大利罗马康斯坦丁科学艺术研究院举办的国际作曲比赛 “最高荣誉奖”（2002）；巴黎吕戴斯学院（Accadimie de Ludece）第36届国际音乐作品比赛第一名,并同时囊括“吕松市艺术节奖”和“评委会特别奖”三个奖项（2005）；第25届意大利ICOMS国际作曲比赛第一名(2007)；西班牙Tarragona交响乐作品大赛唯一大奖（2008）；希腊米特罗普洛斯(Dimitris Mitropoulos)交响乐比赛第一大奖（2009）等。
2005年他是法国巴黎国际艺术城“驻城作曲家”；2008年出任著名赛事“法国迪蒂耶作曲比赛”国际评委； 2010年出任“第二届北京尼柯莱国际长笛比赛”国际评委和特邀作曲家，同年担任上海世博会“日本产业馆通世泰展厅”音乐总监。自2006年以来，他作为海外引进人才回母校上海音乐学院任教,现担任作曲系和声教研室主任。