1942，周進入重慶南開中學。家庭的熏陶，老師的教育，不斷開闊了他的視野，培養了他獨立思考、踏實上進的精神。在數學老師唐秀英先生的影響下，他特別熱愛數學課，用獨特的方式解決了壹個又壹個數學難題。
1946年初，周回到長沙，同年秋考入清華大學地廳級。
從65438到0947，以優異的成績轉入清華大學物理系。
1951畢業後，調入北大研究院。師從著名理論物理學家彭煥武教授研究基本粒子物理。
1952，加入中國* * *產黨。
1954北京大學理論物理研究生畢業，北京大學物理系講師。
1957年春，被國家選派到蘇聯莫斯科杜布納聯合核研究所從事高能物理和粒子物理基礎研究工作，並擔任中級研究員。周在進入“三十而立”的年齡之前就取得了巨大的成就，兩次獲得聯合研究所的科研獎。
1958年在國際上首次提出了粒子的螺旋振幅，並建立了相應的數學方法。是國際上公認的偽矢流部分守恒定理的創始人之壹。參與並領導了爆炸物理、輻射流力學、高溫高壓物理、計算力學等方面的研究工作。促成了中國第壹顆原子彈和氫彈的理論設計。
1961二月，被召回祖國。5月調入二機部第九研究所，任理論部第壹副主任，進行核應用理論研究。至1979，歷任第二機械工業部第九研究所理論所副所長、所長，第九局總工程師。
1964獲國家自然科學獎壹等獎。
1979年8月，周重返理論物理研究領域，成為中國科學院理論物理研究所研究員。他在基本粒子和統計物理方面做出了相當大的貢獻。
1980，周當選為中國科學院院士。9月，周應邀成為弗吉尼亞大學和加州大學的客座教授，受到美國物理學界的熱烈歡迎。他被國外同行視為中國理論物理的代表。為了歡迎周的來訪，著名高能物理學家、美國物理學會主席馬沙克教授專門為他在弗吉尼亞理工大學召開了壹次弱相互作用學術會議。許多國際知名的物理學家去參加會議。美國物理學家如此隆重地接待壹位外國科學家實屬罕見，尤其是對中國的科學家而言。會議期間，許多科學家在發言中表達了發展中美科技合作和友誼的強烈願望。
1981九月，去西歐核子研究中心做研究員。他是該中心自20世紀60年代以來邀請的第壹位中國物理學家。
1982年9月，周回國，先後擔任中國科學院理論物理研究所副所長、所長。再次獲得國家自然科學獎壹等獎。
1983後，周先後當選中國物理學會副理事長、中國國際了解協會副理事長、中國-中國友好21世紀委員會中方委員、人民爭取和平與裁軍協會副主席、中國科學技術協會常務理事兼副主席、中國國際科學技術促進會副主席、國際粒子與場學會會員、太平洋科學協會主席兼董事長、 國際物理聯合會副主席，國家科技領導小組成員，海峽兩岸人才交流協會名譽主席。
1984年4月8日，周升任中國科學院副院長。
1985年7月被第三世界科學院選為外籍院士。同年底，他被聘為清華大學理學院院長。獲兩項國家科技進步獎。
1987 65438+10月22日，周任中國科學院院長、黨組書記。中國物理學會副會長。獲中國科學院重大科技成果獎壹等獎。4月被紐約市立大學授予榮譽博士學位，同月被美國科學院選為外籍院士。
1988 10，兼任國務院學位委員會副主任。陳嘉庚基金會主席。10月，165438+被捷克斯洛伐克科學院選為外籍院士，2月，65438+被蘇聯科學院選為外籍院士。
1989 10，被保加利亞科學院選為外籍院士。
1990 10，被歐洲科學院選為外籍院士。
1991 5月當選第四屆中國科協副主席。65438年2月，被蒙古科學院選為外籍院士。
1992年4月當選中國科學院主席團常務主席。
1993年8月任中國科學技術大學顧問委員會主任，當選國際純粹與應用物理聯合會副主席。
1994年3月被意大利政府授予“意大利騎士勛章”。8月被求是科技基金會授予“中國傑出科學家”獎。10被羅馬尼亞科學院選為外籍院士。11被聘為俄羅斯科學院外籍院士。
1995 65438+10月11被香港大學授予榮譽科學博士學位。10年10月29日，以周命名的湖南科技基金會在長沙成立。
1995至1999任國務院學位委員會副主任。
1996年3月，中國科學院紫金山天文臺發現的國際編號為3462的小行星被命名為“周星”。5月，當選為第五屆中國科協主席。
1996年6月，在第八次院士大會上當選為中國科學院主席團執行主席。
1998 12獲頒香港浸會大學榮譽理學博士學位。
65438+1998年3月至2003年3月，他擔任第九屆全國人民代表大會常務委員會副委員長。
1999年，中央、國務院、中央軍委決定授予“兩彈壹星功勛獎章”。
2001年6月當選第六屆中國科協主席。
他是中共第十二屆中央候補委員，第十三、十四、十五屆中央委員，第九屆全國人民代表大會常務委員會副委員長。