原名周璞，常州人，三岁时被她抽大烟的舅舅顾仕佳偷偷拐骗到了金坛县的王家，由此改名王小红。
后来王家夫妇离异，周璇又被送给了上海的一家姓周人家，更名周小红。
1931年参加上海明月歌舞团，因主演歌舞《特别快车》而崭露头角；后入新华歌舞社，是音乐家黎锦晖提议把周小红改名为周璇，因为当时有首抗日爱国歌曲中有句歌词为“周旋于沙场之上”。
1934年在上海各电台联合举办的歌星比赛中名列前茅，成为十大歌星之一，被誉为“金嗓子”。
1935年从影，在天一影片公司拍摄的影片《美人恩》中扮演角色。
1936年入艺华影业公司主演《喜临门》、《满园春色》等影片，并在新华影业公司拍摄的影片《狂欢之夜》中扮演角色。1937年在明星影片公司拍摄的影片《马路天使》中扮演女主角小红，成功地塑造了在旧社会受尽侮辱和损害，但对前途抱有美好理想的歌女形象，为其表演艺术的代表作。她扮演的一系列角色成为中国电影中最可爱的少女形象。
八一三事变后参加大型话剧《保卫芦沟桥》的演出，后随上海剧艺社赴罪律宾宣传抗日救亡。
1938年与“桃花太子”严华在北京举行婚礼。同年任上海国华影业公司演员，主演《孟姜女》、《李三娘》、《董小宛》、《西厢记》等近20部影片。1941年与严华婚变，轰动上海。1943年在中华电影联合股份有限公司，主演《渔家女)、《红楼梦》等影片。1945年在上海金都大戏院举行了三场独唱音乐会，演唱了“银海三部曲”(《渔家女》《鸾凤和鸣》《凤凰于飞》三部影片的插曲)，虽然票价高达3000元旧币，仍然被歌迷抢购一空。
抗战胜利后赴香港，相继主演了《长相思》、《各有千秋》、《忆江南》、《清宫秘史》等影片，并在文华影业公司摄制的影片《夜店》中扮演角色。1950年回上海，参加影片《和平鸽》的拍摄，因患病而未竟，终年39岁。
