入學黃埔
1924年春由靳經緯(上海新建設雜誌編輯,國民黨上海黨務特派員)保薦投考黃埔軍校,同年5月到廣州。入黃埔軍校第一期第三隊學習。
東征北伐
畢業後東征惠州任排長,參與組織敢死隊,其後升任連長、營長。北伐時任國民革命軍第一軍第二師團長,軍事委員會委員長侍從室上校參謀。第二軍上校參謀處長。後屬陳濟棠部,襲擊進至鐘潭村的南昌起義南下的後衛部隊,經歷一宿混戰的後衛部隊的人槍大部流失。
對日作戰
抗日戰爭爆發後,任第十三軍少將高參,第八十八師副師長。參加
蘭封會戰,
龍慕韓因逃跑遭槍決,而他堅守陣地,受重傷被嘉獎。其後為兩淮稅警團主任,率4個團5000人誓死抗戰。全面抗戰以後,由於兩淮鹽場停產,鹽運中斷,財政部報經軍委會批准,將原兩淮各區隊稅警改編成第八軍游擊隊(實際和第八軍毫無關係),在蘇北地區敵後游擊,首任司令由原兩淮稅警局長曾錫圭擔任。 據說曾後來受到江蘇省主席韓德勤的排擠,第八軍游擊隊司令由89軍軍長兼江蘇省保全司令李守維接任。
1938年10月,第八軍游擊隊在保衛宿遷的戰鬥中損失慘重,是年冬季軍委會令陳泰運接任司令,陳從重慶赴江蘇接任。1939年春陳泰運上報財政部後將第八軍游擊隊改名兩淮稅警總團。1940年5月授陸軍中將,任長江下游挺進軍總指揮部總指揮,淮南行署主任,兩淮稅警總團團長,主要任務是對日敵後作戰。至1944年6月前,作戰419次,殲敵偽3300餘人,生俘481人;但自己傷亡達5058人!其間還在震驚中外的
黃橋戰役中一度扮演了中立者角色,為人所稱道,並與新四軍保持深厚友誼。
投靠日偽
自1944年3月開始立場發生根本扭轉,新四軍蘇中軍區集結5個團兵力圍殲稅警總團,但因日偽軍的牽制和阻撓,未能達到全殲的目的。此後,陳泰運不斷製造摩擦,到了抗戰後期,竟公開勾結日偽,不斷襲擊新四軍和根據地黨政機關,殘殺幹部民眾達2000餘人。1944年8月17日,稅警團與駐時堰偽軍聯合起來,襲擊共產黨領導下的“魯蘇皖邊區游擊總指揮部直屬縱隊、魯蘇戰區蘇北游擊指揮部第三縱隊聯合抗日司令部”(簡稱“聯抗”部隊),“聯抗”參謀長李華不幸犧牲。至此,國民黨稅警團已成為蘇中根據地的頑固反共勢力。1946年起任東北“剿總”第七十一軍中將副軍長。
1944年9月21日至10月31日,新四軍第1師兼蘇中軍區以6個團兵力,對勾結日偽軍、企圖投敵的稅警總團陳泰運部發動討伐。在此期間,日軍旅團長山本率2000餘日偽軍由姜堰、曲塘分路增援陳泰運部,均被新四軍擊退。此次戰鬥,共斃、傷國民黨軍和日偽軍1000餘人,俘1300餘人,攻克據點19處。新四軍傷亡營以下指戰員313人。1944年11月,陳泰運率殘部900餘人公開投敵,被編為偽第25軍。
率部起義
據時任其參謀長的包毅回憶:該部因與新四軍聯繫過於密切,蔣遂以通共嫌疑,將該部解散,編入71軍。而同時被解職的他於1945年2月20日晉升少將,並以蘇北挺進軍副總指揮的身份率主力負責執行組建南京受降簽字儀式辦事處,並確保治安穩定。1946年掛個71軍副軍長的虛職,直到1948年冬赴台。1949年秋任貴州貴定行政督察專員兼保全司令,1949年10月初回貴陽,後因時間耽擱,形勢突變,遂滯留貴陽。同年12月起義。1951年3月6日在貴陽因車禍重傷。轉貴定縣後當晚凌晨3點傷重而逝,時年53歲。半個月後的1951年3月21日〈新黔日報〉第2版以〈貴定槍決匪首陳泰運〉為題作了報導。
1986年3月29日和4月17日,貴定縣人民法院先後撤消1951年3月7日轉子第3號布告和1951年庭字第11號判決書,陳泰運按投誠人員對待。