延康元年（220年），曹丕即王位后，封陈群为昌武亭侯，徙为尚书。其间，陈群建制九品官人之法，成为历史名制。
同年，曹丕称帝，陈群迁尚书仆射，加侍中，徙尚书令，进爵颖乡侯。 黄初中，曹丕意欲追封卞太后的父母，陈群奏道：“陛下以圣德应运受命，创业革制，应当永为后世所循之式。按照典籍上之文献，从无妇人可以分土命爵之制度。在礼典，妇因夫爵。嬴秦违于古法，而刘汉则沿承古例，这可不是先王之令典啊。”曹丕大悟，便道：“此议甚是，既然如此，且勿施行。以此作着诏下藏之于台阁，使其永为后式。”  
黄初三年（222年），刘巴去世后，陈群赍信与丞相诸葛亮，问刘巴的消息，并称“刘君子初”，甚为敬重。 
黄初四年（223年），陈群与仆射司马懿并举泰山人鲍勋为宫正。
同年，陈群与司徒华歆、司空王朗、太史令许芝、谒者仆射诸葛璋分别致书与蜀相诸葛亮，向其陈说天命人事，希望蜀汉能举国称藩，但徒劳无功。

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