屡遭贬斥

张华准备荐举陈寿为中书郎，中书监荀勖因忌恨张华而厌恶陈寿，便示意吏部改任陈寿为长广太守(一说是荀勖开始也欣赏陈寿，后来因为不满意《魏书》的内容才外放他)。陈寿以奉养老母为由不就职。

 公元278年(咸宁四年)，镇南将军杜预离京镇守荆州之前，又将陈寿举荐给朝廷，建议授予他黄门侍郎或散骑常侍之职。陈寿因此被授职为治书侍御史。

因母亲去世离职，其母临终遗言将她埋葬在洛阳，陈寿恭行母亲遗志，但又此而遭到非议贬官。当初，谯周曾对陈寿说：“你必定会凭才学扬名天下，但常会遭到诋毁伤害，这未必是不幸。要谨慎从事。”陈寿至此，再次招致贬废的羞辱，正应了谯周之言。

公元280年(太康元年)，晋灭吴，统一天下。陈寿撰写完成《三国志》，共六十五篇。当时的人们盛赞陈寿善于叙写史事，具有良史的才干。夏侯湛当时也在撰写《魏书》，见看到陈寿的《三国志》后，便销毁自己的《魏书》。张华对陈寿倍加赞赏，对他说：“应该把《晋书》委托给你撰写。”陈寿就是如此受时人器重。

失意病卒

数年后，陈寿被拜为太子中庶子，未到任。

公元297年(元康七年)，陈寿病逝，享年六十五岁。他去世后，梁州大中正、尚书郎范頵等人上书说：“从前汉武帝下诏令说：‘司马相如病危，可派人去取回他的著作。’使者得到了司马相如遗留的书籍，内中谈到帝王祭拜天地一事，武帝大为惊奇。

臣等认为，已故治书侍御史陈寿所著《三国志》，书中多有劝诫之言，阐述前人的是非得失，对今世的教化大有裨益，尽管文辞不及司马相如，但质朴实在，恳请陛下采录其书。”惠帝于是诏令河南尹、洛阳令，派人去陈寿家抄写其书。