1974年10月18日（農曆九月初四），周迅出生於浙江省衢州市，家裏獨生女，父親是當地電影院的海報畫師，母親是商店的售貨員。因父親工作的關係，從三歲起，周迅就是影院的常客，在影院吃飯、睡覺，看遍當時的中外電影，觀察影院人羣的涌入、散場。
1989年，周迅考上浙江藝術學校民族舞專業。三年民族舞的刻苦學習，爲她以後的角色塑造提供了更多可能性，從肢體練習到技藝都打下了堅實的基礎。
1991年，因爲拍攝大量掛曆及封面照，謝鐵驪導演從一本掛曆中發現了一個看似有點神祕的大眼睛姑娘，經過一番周折找到了正在上學的周迅，於是有了周迅的第一部電影《古墓荒齋》。18年後，第03屆北京電視臺影視盛典上，周迅從恩師謝鐵驪導演手中接過“最佳女演員”的獎盃，感動落淚。18年，從小狐狸到千年狐妖，謝鐵驪導演感慨萬千，併爲自己一手挖掘了周迅而感到驕傲和自豪。1994年，又是通過一本雜誌的封面照片，電影《女兒紅》導演謝衍找到了周迅。從此，不到20歲的周迅走上了從影之路。
2011年，周迅接連拍攝了《大魔術師》、《畫皮2》、《雲圖》、《聽風者》；在由陳國富監製、烏爾善導演的《畫皮2》中出演狐妖小唯，周迅憑藉該片入圍第四屆中國電影導演協會年度女演員提名；在麥兆輝和莊文強執導，麥家原著改編的諜戰電影《聽風者》開拍，周迅飾演701行動組組長張學寧。2011年，在導演湯姆·提克威、沃卓斯基姐弟聯合執導的獨立電影《雲圖》中周迅一人分飾三角：克隆人、未來人和男人。 2011年，香奈兒正式邀請周迅成爲中國形象大使，成功國際品牌香奈兒首位中國代言人。
2013年，周迅以《大魔術師》和《聽風者》雙入圍第32屆香港電影金像獎最佳女主角獎。2014年，周迅接拍《撒嬌女人最好命》和《我的早更女友》兩部電影。同年2月周迅被授予法國文學與藝術騎士勳章；4月成爲IWC萬國表全球品牌大使，與凱特·布蘭切特、艾米莉·布朗特共同拍攝廣告大片。[55] 2014年10月27日，周迅主演的電視劇《紅高粱》在北京、山東、浙江、東方四大衛視聯合播出，開播首日兩星破一，獲聯播劇收視第一名，並獲得網絡播放量三週突破25億的成績。12月2日，周迅推出聖誕單曲《幸福的開關》，該歌曲由臺灣作詞人姚若龍，以及香港音樂人黃丹儀聯手操刀詞曲創作。
2015年，周迅以《紅高粱》獲第21屆上海電視節白玉蘭最佳女主角獎。第17屆華鼎獎中國電視劇滿意度頒獎盛典8月9日在上海世博中心舉行，周迅獲得中國百強電視劇最佳女主角。12月12日，擔任浙江衛視《西遊奇遇記》嘉賓，並扮演“孫悟空”一角。
2016年2月27日，主演的文藝動作史詩片《明月幾時有》開機。主演電視劇《後宮·如懿傳》，2017年上星首播。2016年2月，獲第18屆華鼎獎最佳電影女演員提名。
9月6日，周迅在北京出席《不怕黑》首映。《不怕黑》三部曲也於當日首次曝光。該片沿用了極致黑白的簡約畫風，依然由王家衛御用班底夏永康和張叔平親力操刀，由梁朝偉、周迅出演。頭頂17座影視大獎桂冠的二人，一個是“單靠眼睛就能演戲”的影帝，一個是“眼睛最有靈氣”的影后，讓這部鉅作未上映已攢足人氣。在片中，周迅演繹了20s、30s、40s三個年齡層女性的人生故事和心路歷程，梁朝偉則飾演一位人生導師的角色，在周迅“怕黑”的時候給予鼓勵和關懷。
周迅獨家分享了她拍攝《不怕黑》三部曲的內幕，她表示，這次接拍《不怕黑》三部曲，是被走心的劇本打動，對故事感同身受，聚焦眼神的拍攝方式，對她也是一次演技的挑戰。周迅還暢談了“不怕黑”精神，更是搬出片中深深打動她的金句“讓生活的不完美變得溫暖起來，就是完美”，鼓勵廣大女性朋友勇敢面對人生的“黑”。
