正因如此，陈泰获得了司马氏的充分信任，随后被调任至雍州担任刺史，同时还被加封奋威将军的头衔。
同年秋天，蜀汉大将姜维率领大军气势汹汹地前来进犯。面对来势汹汹的敌军，陈泰和郭淮临危受命，统领士兵奋勇抵抗。他们经过深思熟虑，决定采用围城打援这一精妙策略。一方面，他们紧紧围住蜀军，让姜维陷入困境；另一方面，则设下埋伏，等待蜀军援兵上钩。最终，这场战斗以魏军的胜利告终，陈泰和郭淮成功击退了姜维的进攻。
时光荏苒，到了嘉平五年，姜维再度挥师北伐魏国。陈泰毫不畏惧，率领部队迅速进抵洛门一带。然而，这次姜维却遇到了难题——由于长时间作战，他的军队粮草已经消耗殆尽。无奈之下，姜维只得下令撤军，放弃围攻。
正元二年，陈泰因其赫赫战功，被任命为征西将军，并都督雍、凉二州的军事事务。就在这一年，狄道之战爆发了。姜维将狄道城重重包围，城中守军形势危急。关键时刻，陈泰当机立断，亲率大军火速救援。经过一番激烈的厮杀，终于打破了姜维的包围圈，成功解救了狄道城。此后不久，陈泰因为此次功绩显着，被召回朝廷担任尚书右仆射一职。
除了抗击蜀汉之外，陈泰还肩负着抵御东吴以及平定内部叛乱的重任。甘露元年，东吴将领孙峻率军来袭，陈泰临阵不乱，出任镇军将军等要职，指挥若定，成功抵御住了东吴的进攻。
两年后的甘露二年，诸葛诞起兵反叛司马昭。一时间，局势动荡不安。陈泰再次挺身而出，总管行台事务，全力参与平叛战争。在他的精心谋划和英勇奋战下，叛乱很快得以平息。战后，陈泰因功劳卓着，不仅自己得到了增加食邑的赏赐，他的子弟们也有多人获封侯爵。
然而，命运总是充满了无常。甘露五年，魏帝曹髦不幸被弑杀，这个噩耗如同晴天霹雳一般击中了陈泰。他对皇帝的惨死感到无比悲痛和愤怒，心中的悲愤之情难以抑制。过度的悲伤使得陈泰身体每况愈下，最终竟呕血而亡。陈泰去世后，朝廷深感惋惜，追赠他为司空，并赐予谥号“穆”，以表彰他一生的功绩和忠诚。
陈泰作为曹魏的重要人物其影响主要体现在以下几个方面：
影响朝廷格局：高平陵政变时，陈泰劝说曹爽