明洪武时始有人耕牧，后农户渐多，逐渐形成村落，有以陈、马、杨、柳、唐、常、赵、高、张、王等姓氏为名的庄、院、寨子和古老的陈家沟、马家沟等土沟。
明、清时隶属于永昌卫（县）宁远堡。
乾隆时核定水利三案属“黄毛”案灌溉地域。
民国时属永昌县宁远乡（区）第九保。
1949年解放初属永昌县第四（宁远）区第六乡。
1952年10月，属永昌县第六区陈家沟乡。
1956年1月撤区后属永昌县双湾乡（1956年8月至1958年3月属陈家沟乡）。
合作化时建3个初级农业合作社，后合并为陈家沟高级农业合作社。
1958年9月乡改为人民公社，高级农业合作社改为生产大队。
是年11月并入金川（卫星）人民公社为该公社陈家沟大队陈家沟生产队。
随即又与新粮地、九个井生产队合并称金川公社陈家沟大队陈新沟生产队。
1961年撤销金川公社建陈家沟（西湾）公社，陈家沟与新粮地、九个井分离，设陈家沟大队。
1964年10月，陈家沟公社与东四沟公社合并为双湾公社后为陈家沟大队。
1965年与尚家沟合并，称陈尚沟大队。
1968年改名为新风公社红旗大队，1970年恢复原名。
1977年与尚家沟分离，改称陈家沟大队。
1981年划入金昌市隶属于双湾公社。
1983年政社分设改称双湾乡陈家沟村民委员会。
1984年属金川区双湾乡。
1999年12月撤乡建镇，称金川区双湾镇陈家沟村，辖村民小组3个，村委会驻第三村民小组。
2007年3月陈家沟村设立社区工作委员会，2013年设立村务监督委员会。
村民委员会、村社区工作委员会、村务监督委员会一套人马三块牌子合署。