2004年,因在海岩剧《阳光像花一样绽放》中饰演男一号刘川而被观众熟识 。2006年,主演情感剧《谢谢你曾经爱过我》 。2007年,获新浪网络盛典年度新人 。2008年,主演农村剧《八百里洞庭我的家》。2010年,与林心如、李依晓共同参演都市情感剧《独家披露》。2012年,与马苏共同主演年代悬疑剧《烈焰》。2013年,出演内地首部律政作品《金牌律师》;同年,出演电影《绣春刀》中“丁修”一角,深入人心 。2015年,主演傅东育执导的历史传奇剧《少林问道》。2016年,参演由曹盾执导的东方魔幻史诗巨制《九州·海上牧云记》。2017年6月,其主演的电影《我不是药神》杀青;同年,参加浙江卫视《演员的诞生》节目,摘得年度总冠军; 同年,出席米兰时装周 ;同年,参演
电视剧《海上牧云记》 和电影《建军大业》。2018年,主演改编自马伯庸小说的电视剧《长安十二时辰》。2019年,与钟汉良、钟楚曦等主演电影《解放·终局营救》 ;同年,与章子怡等主演电视剧《上阳赋》 ;11月,与袁姗姗、曹曦文、迟嘉主演的网剧《焕脸》在云南开机。2019年,与舒淇主演电影《痞子爱人》 ;同年,出演现实题材电影《勇敢的你》。
周一围是湖南人,9岁那年父母调到北京工作,他作为随军家属也跟着到了北京。虽然父母都是军人,但他从小是在一个宽松自由的环境下长大的。高三的寒假,他在上了北京电影学院的考前
培训班后,便决定毕业报考艺术类院校。
大学毕业后,周一围经历了近两年“学无致用”的低迷期。2002年的秋天到2003年的春天,只要在北京拍摄的剧组,周一围几乎都去过,但一个都没成。为了生活,那两年他啥都干,当过摄影推过轨、录过音举过杆,还做过主持,给人家企业做小品,配音的配个群杂。
2003年的秋天,周一围回到北京电影学院当了助教老师。