1989年出生在辽宁省辽阳市文圣区罗大台镇二道村。2004年11月，13岁的周玉还在沙浒中学读初一，她的个子长到了快1米7，身体素质也很好。正巧辽阳市新成立了皮划艇队，教练贾岩来学校选苗子。在体校的第一个礼拜，贾教练还担心周玉会跟不上，让她先试着练习一周，不行就回去接着上学。结果周玉的表现非常出色。在辽宁还没练皮划艇太久的周玉，成绩就已经比湖南许多老队员速度都快了。这样，湖南皮划艇队就看中她了，加上当时贾岩教练也去了湖南，周玉便跟着教练一起加入了湖南队。

2010年广州亚运会冠军。2010年、2011年全国皮划艇春季冠军赛四金王。2009年在全运会上，以0．155秒的微弱优势击败浙江老将钟红燕，夺得女子500米单人皮艇冠军。

2010年11月26日，在第十六届广州亚运会皮划艇女子200米单人皮艇决赛中，周玉在第一次比赛中获得第一，不过因选手抢航随即进行了重赛，周玉在重赛中体能下降被日本选手反超遗憾摘得银牌。不过在随后举行的皮划艇静水女子500米单人皮艇决赛中，周玉再次出常最终她没有再让这个项目的金牌落入日本人之手，以1分48秒912夺取了金牌。这也是中国队在该届亚运会上摘得的第183枚金牌，追平了在北京亚运会上所创造的单届金牌最多纪录。

2011年4月，周玉在全国皮划艇春季冠军赛上勇夺四枚金牌，在女子单人皮艇1000米决赛中，周玉遥遥领先，以4分03秒28的成绩夺冠。周玉还获得了女子单人皮艇500米冠军，成绩是1分56秒23，还夺得女子单人皮艇200米和12000米冠军。

2012年8月9日，伦敦奥运会皮划艇静水比赛继续进行，在女子双人皮艇(K2)500米决赛A的比赛中，中国选手吴亚男/周玉组合以0.136秒的微弱劣势，获得第四名。

2014年9月29日，在仁川亚运会女子单人皮艇500米决赛中，中国选手周玉以1分51秒334的成绩夺得金牌。 另外，周玉还收获女子单人皮艇200米的亚军。

2016上海·静安苏州河国际皮划艇马拉松赛上，女子单人皮艇冠军给中国选手周玉收入囊中。 8月17日，里约奥运会皮划艇静水比赛中，综合决赛三个小组的成绩，周玉以成绩最好的小组第三名晋级决赛。 在皮划艇比赛中，周玉获得女子单人皮艇500米第六名。

2017年9月6日，第十三届全运会皮划艇静水项目在海河吉兆桥段进行，女子500米单人皮艇个人出战的周玉以1分51秒514获得金牌。

2018年9月1日，2018年雅加达亚运会皮划艇静水比赛，女子双人皮艇500米决赛，周玉和李悦以1分45秒266获得冠军，中国队时隔八年再登顶； 女子四人皮艇500米决赛，马青、周玉、杨佳丽和黄杰仪组成的中国队以1分33秒896获得冠军。

2020年11月14日，在2020年全国皮划艇静水锦标赛暨第十四届全国运动会皮划艇静水资格赛上，周玉力夺2金。

2021年，周玉入选2020年东京奥运会中国体育代表团皮划艇项目运动员名单。

2021年8月2日，东京奥运会进入第10个比赛日。在静水皮划艇女子500米双人皮艇预赛，中国组合李冬崟/周玉获得小组第三，晋级1/4决赛。

2021年9月23日，获得中华人民共和国第十四届运动会女子500米双人皮艇银牌。

2021年9月26日，在中华人民共和国第十四届运动会皮划艇静水-女子500米四人皮艇比赛中，周玉所在的联合队获得金牌。

2022年1月5日，荣获2021年奥运会、全运会突出贡献奖三等奖。