周深出生于湖南邵阳，家境普通，父母很早就出外打工，直到三年级的时候，他才离开了生活多年的小山村，去贵阳读书。上初中的时候，因为他的嗓音像女生，周围的同学多以“人妖”的称呼来嘲笑他，弄得他非常自卑。直到上了高中，他在学校的歌唱比赛上获了奖，才逐渐使他找回些自信，同时引起了一个学长的注意。学长是一个音乐上有创造的人，他邀请周深演唱他创作的歌曲，这更让周深相信自己能够在音乐上有所成就，只是当时绝没想到如此大红大紫。像千千万万的年轻人一样，周深参加了能“决定一个人一生命运的高考”，但他只是通过了重庆大学艺术特长生的专业课考试，最终没有去成重庆。
他的人生转道了，按照家里的安排，去了乌克兰的医学院学习。面对枯燥乏味的医学术语和理论，周深学习越来越吃力，并挂了科。这里的老师也总给他小鞋穿，经常让他去搬运干尸。将近一年的煎熬，周深再也受不住了，当然还有艺术的召唤，使他毅然从医学院退学，考入了利沃夫国立音乐学院。他的母亲在得知这件事情之后，一怒之下还断掉了他所有的学费和生活费。大家都知道学艺术需要很多的钱来支撑，周深生活一下子陷入了困顿，他便兼职在乌克兰教中文，一小时三十块。即便这样，他的支出仍很大，去掉各种开销，有时连方便面都买不上。所以假期回国时，他还到了酒吧驻唱。在多重努力下，他终于渡过了生计的难关。
在一边打工一边学习的日子里，周深也在思索自己发展的道路，互联网使他有了崭露头角的机会。他开始以卡布勒的名字在网上翻唱歌曲，其中他用九国语言翻唱的《冰雪奇缘》的主题歌《let it go》 , 让他燃爆了互联网，成为了小有名气的网红。
因为聚集了人气，周深被《中国好声音》注意到了。其实《中国好声音》第一季开播前，就曾邀请周深参加节目，但周深感觉不靠谱，就没太搭理。第二季的时候，好声音又来找周深，这次他虽没怀疑节目组的诚意，但他因为对自己缺乏信心，主要是想着自己的嗓音可能不被观众接受，依旧婉拒了邀请。
从乌克兰回国后，周深只想找一家酒吧驻唱，能养活自己就够了，但没想到的是没有一家酒吧愿意接受这种奇特的嗓音，他像迷途的羔羊陷入了困境。恰在此时，坚持不懈的好声音再一次向他伸来了橄榄枝，周深终觉这是一次人生的机会，不妨拼一下，终于登上好声音的舞台。
2014年，初到好声音现场的周深，估计没有想到会有技惊四座的结果，他简单穿了件白色半袖就上台了，发型更像普通的打工仔。然而随着这首《欢颜》歌曲的进行，导师们陆续转了身，却被惊讶得目瞪口呆，“没想到是个男的！”那英甚至说道，“你比女生唱得还好听。”杨坤也激动地说，“你的声音真的是我从事音乐这么多年少见的一种声音，跨越了年龄，跨越了性别，你有太多的可能性了。”
然而令人没料到的是，周深止步在了第二轮比赛。这季好声音节目结束后，周深和其他学员一起签下了梦响强音。但这家公司对周深并不看好，没有给他足够的力度。
不过，人生就是这样奇妙，当一扇大门关上后必定有一扇窗为你打开，周深遇到了他一生中至关重要的贵人--高晓松。高晓松在一次巧合下听到了周深演唱的《欢颜》，被其美妙的声音所吸引，他便将自己创作的《玫瑰与小鹿》交给周深演唱，之后更是将周深推荐给了电影《大鱼海棠》。在试唱的时候，周身因为嫌弃自己居住的地方太嘈杂，将自己埋在被子里试唱了一小段，就是这一小段让他获得了演唱《大鱼》的机会。
《大鱼》发布后，周深空灵凄美的嗓音将这首歌曲诠释得淋漓尽致，他终于一曲成名，该歌曲并斩获2016年亚洲新歌榜年度盛典年度十大金曲奖。或许是这首歌成就了周深，但从另一方面说，是周深成就了《大鱼》。从此后，周深再也不怕别人对他的嗓音说三道四了，她甚至换上了女装，穿上了9厘米的高跟鞋，站在了蒙面唱将猜猜猜的舞台上。大张伟在听到周深的演唱之后惊叹道:“你的声音让我感觉就像是个天使在召唤你，再不红就简直太可惜了。”高晓松更是自掏腰包，为周深量身打造了一张专辑《深的深》，当然《大鱼》也被收录其中。高晓松直言，我这一辈子不惜代价制作专辑只有三次，一次是小柯，一次是朴树，第三次就是周深。
2020年，周身登上了《歌手·当打之年》的舞台，他演唱了一首二次元歌曲《达拉崩巴》，在歌曲中，他一人分饰五个角色，女孩、少年、国王、巨龙、旁白的声线来回切换，堪比一台音乐剧，并凭着这首歌拿下了冠军。《达拉崩巴》也成为了周深在继《大鱼》之后再度封神的作品。
2021年10月，周深现身在了《令人心动的offer 3》录制现场，而这一季《令人心动的offer 》将聚焦全新的医学领域，这让周深的“生米”实在期待不已。节目很快将与观众见面，不知周深又会给大家带来怎样的惊喜呢？
