Чжоу Сюнь родилась 18 октября 1976 года в Цюйчжоу, КНР.
В 1990 году Чжоу поступила в Чжэцзянский институт искусств по классу хореографии. В институте она проявила интерес к актерской деятельности и начала ходить в драматический кружок.
Дебютировала в кино Сюнь в 1995 году в фильме «Нетронутая роза». Затем последовали еще несколько неприметных ролей в фильмах «Луна-соблазнительница» (1996), «Моя закусочная рисовой лапши» (1998) и «Император и убийца» (1998).
В 1999 году Чжоу Сюнь получила мировое признание за роль в фильме «Тайна реки Сучжоу». За эту роль актриса получила награду на кинофестивале в Париже в номинации «Лучшая актриса».
Следом вышли еще несколько фильмов с участием Чжоу, это «Пекинский велосипед» (2001), «Голливуд Гонконг» (2001) и «Бальзак и портниха-китаяночка» (2002), который утвердил ее успех в мировом киноискусстве.
После этого Чжоу снялась в нескольких малоизвестных фильмах и сериале «Легенда о герое Кондоре» (2002), который из-за участия актрисы стал неимоверно популярным в Китае.
В 2005 году на большие экраны вышло несколько фильмов с участием Чжоу Сюнь, самым известным среди них был «Возможно, любовь». За роль в котором актриса получила 7 китайских кинопремий в номинации «Лучшая женская роль».
В 2006 году актриса снялась в таких фильмах как, «Убить императора» и «Нана в бегах». После последовали роли в фильмах «Равенство любви и смерти» (2008), «Раскрашенная кожа» (2008), «Всё о женщине» (2008), «Послание» (2009), «Конфуций» (2010) и «Настоящая легенда» (2010).
В 2011 году вышло сразу три фильма с участием Чжоу Сюнь, это «Основание партии», «Летающие мечи врат дракона» и «Великий фокусник», а в 2012 году еще три – «Облачный атлас», «Раскрашенная кожа 2» и «Тихая война».