Чжоу Сюнь родилась 18 октября 1974 года в семье рабочих: её отец был киномехаником, а мать — продавщицей в универмаге. Отец будущей актрисы страстно любил живопись и искусство, поэтому назвал девочку по имени родоначальника современной китайской литературы — Лу Синя. Вопреки чаяниям отца, который мечтал увидеть дочку художницей, маленькая Чжоу не проявляла никакого интереса к рисованию, но зато живо интересовалась танцами и музыкой. В 14 лет она поступила в Чжэцзянский институт искусств по классу хореографии. Родители были против, они хотели, чтобы дочь закончила университет. Ещё будучи школьницей Чжоу Сюнь была выбрана на роль в фильме.
Международное признание актрисе принесли роли в картинах Река Сучжоу (2000) режиссёра Лоу Е и Бальзак и маленькая швея-китаяночка (2002). За главную роль в первой Чжоу Сюнь была удостоена премии в номинации Лучшая актриса на 15-м кинофестивале в Париже. В 2002 году она снялась в телесериале с Легенда о Героях-стрелках Орла . Серии с её участием сделали сериал одним из самых популярных в Китае на то время.
Чжоу вошла в киноиндустрию Гонконга в 2005 году, когда снялась в музыкальном фильме Питера Чана – Наверное любовь ( Ru guo Ai ). За эту роль она была награждена, как Лучшая актриса на вручении кинопремии в Гонконге, а также получила высокие оценки за игру от кинокритиков. Следующим проектом актрисы был фильм Фэн Сяогана – Банкет ( The Banquet ), в котором она исполнила второстепенную роль. Затем она снялась в ленте Сьюзи Ау под названием Мин Мин ( Ming Ming ) 2007 года выпуска. За эту роль она получила высокую оценку за игру на международном кинофестивале в Пусане, состоявшемся в Южной Корее. На премьере фильма она представила аудитории собственный музыкальный клип, который стал опенингом к Мин Мин .
В 2008 году Чжоу Сюнь досталась роль в романтическом триллере Иллюзии Лими ( Li mi de cai xiang ), где она исполнила роль водителя таксомотора, пытающегося найти пропавшего друга. Съёмки фильма проходили в провинции Юньнань. В этом же году она сыграла центральную роль в ленте Крашенная кожа ( Painted Skin ), ремейке классического сверхъестественного триллера с одноименным названием. Также она снялась в романтической городской комедии Всё о женщинах ( All about woman ), режиссёром которой был Цуй Харк. В этом же году актриса была выбрана послом Доброй воли программы развития Организации Объединенных Наций (ПРООН) в Китае с особым акцентом на обеспечение экологической устойчивости. Также она была послом World Expo в Шанхае.
В 2010 году Чжоу получила премию лауреата от ПРООН по окружающей среде. Она стала первой в мире актрисой, удостоенной такой чести. Чжоу Сюнь совместно с Программой развития Организации Объединённых Наций запустила проект Наша честь , который выпускает советы о сохранении экологии.
В 2011 году Чжоу Сюнь подписала контракт на сотрудничество с всемирно известным брендом Chanel . Главный дизайнер Карл Лагерфельд отметил Чжоу Сюнь за её сильное чувство моды, описав актрису, как синтез молодой Коко Шанель и балетной труппы Жанмер . В 2012 году актриса дебютировала в Голливуде, снявшись в ленте Облачный атлас ( Cloud Atlas ). Съёмки проходили в Германии.
В 2014 году на китайском телевидении был показан телесериал Красный гаолян , в котором Чжоу Сюнь сыграла главную роль - Цзюйэр.
Независимо от актёрской деятельности Чжоу Сюнь записала саундтреки для нескольких фильмов, а также выпустила два альбома: Summer (2003) и Come Across (2005).
Что касается личной жизни актрисы, у нее были романы с актером Ли Япэном и певцом Пу Шу, но все закончились без результатов. 16 июля 2014 года 40-летняя Чжоу Сюнь наконец вышла замуж за американского актёра китайского происхождения Гао Шэнъюаня (Арчи Као). Они познакомились на благотворительной акции, проходящей в Ханчжоу провинции Чжэцзян, где и малая родина актрисы.
После свадьбы Чжоу Сюнь стала меньше сниматься. Но все фильмы с ее участием собирали и скорее всего будут собирать большую кассу.
