1830年，陈化成被任命为福建水师提督，驻守厦门。当时鸦片走私船和货栈猖獗，他便命水师加强巡逻，并驱逐到我国沿海侵扰的英舰。自己还主动带头捐助修纂地方志和扩建书院。

　　1840年春，陈化成调任江南水陆提督。后在两江总督裕谦支持下，改善吴淞防务。派人到湖北采购精铁，并将废炮重炼，铸造新炮；还依据江防地形修筑土堡二十六座，作为炮台的掩护。同时督造火药，修整炮台，命令士兵严加操练。

　　陈化成是士兵口中爱兵如子的“陈老佛”。某日，暴雨伴随着飓风而来，潮水满溢塘面，部将们请陈化成迁移提督大帐，他说：大帐一移，三军惊扰；而且我迁移到干燥的高处，士兵们住在低洼狭小地，于心何忍？

　　1841年秋，英国扩大侵略战争，9月攻陷定海，葛云飞等三总兵壮烈殉国。陈化成在写给同乡、前四川总督苏廷玉的信中说：“设事机不测，亦必以死继之！”

　　1842年6月16日清晨，东南风大作，英舰队向吴淞海塘发动了大规模进攻。分别向东、西两炮台实行猛烈炮轰。陈化成亲自登上西炮台执旗指挥，守备韦印福和外委徐大华等指挥着西炮台的二十四门红衣大炮及其他炮位，向英舰猛烈还击。双方炮弹往来射击，战斗异常激烈。

　　接任裕谦的两江总督牛鉴听说陈化成炮战得手，便命令排列总督仪仗，乘坐大轿，鸣锣开道，向吴淞而来。英舰瞭望哨发现了这支仪仗显赫、招摇过市的人马，立刻发炮轰击。牛鉴的人马顷刻大乱，牛鉴更是惊慌失措，抛弃了自己的官靴官帽，混入四散奔逃的乱军中逃走。驻守小沙背的总兵王志元听说总督逃走，也立即带兵远遁。驻守东炮台的参将崔吉瑞，也放弃东炮台逃窜。英军遂占领了小沙背和东炮台。对陈化成防守的西炮台形成了包围之势，吴淞防线全线动摇。

　　陈化成及西炮台腹背受敌，所率领的部队伤亡较多。部将周世荣劝陈化成弃炮台逃走，陈化成怒斥并要拔剑杀他，周世荣狼狈逃走。炮弹如暴雨一般袭来，击中了陈化成，他又从地上站起来，依旧亲手点燃大炮，并指挥士兵们继续战斗。最终因流血过多，这位67岁的老将壮烈牺牲在炮台上。

　　厦门市陈化成研究会常务理事颜立水曾参与过同安区陈化成纪念馆的建馆工作，在他看来，陈化成奋勇抗击侵略者并英勇献身，给后代留下了一笔十分宝贵的财富，“陈化成不仅是同安人的骄傲，更是承载着不畏强敌、爱国报国民族精神的火炬，虽然时代在变，但是只要我们心中爱国的火苗不变，这枚火炬就永不会灭。”