2004年10月份,周一围参与演出作家海岩的监狱题材剧《深牢大狱》,饰男一号刘川。
2005年11月份,周一围参演全景式反映滇西抗战剧《滇西往事》,饰英勇无畏的谍报人员章子奔泪旬雄。
2006年6月份,周一围在赵薇主演的情感剧《谢谢你曾经爱过我》中饰侯志杰;周一围在都市爱情伦理片《真情无限之继母》中的李大宇。
2007年1月22日,周一围在北京保利剧院落幕的“2006娱乐大典”上,周一围获得了“电视剧年度最佳新人奖”;5月份,与杨若兮、修宗迪领衔主演国内第一部全面反映楼市商战的《楼王之谜》,扮演具有双重性格的复仇者童瞳;9月份,周一围在描写上个世纪80年代那一段青葱岁月的怀旧故事《空巷子》中饰热忱自信的陈大明。
2009年3月份,周一围在欧阳震华主演的古装神话剧《天师钟馗》中饰潘文杰;4月份,与田中裕子、殷桃联袂主演清宫戏《苍穹之昴》,周一围在剧中扮演梁文秀;同一年,主演人物历史剧《孔子春秋》,饰孔子的徒弟子贡。
2010年7月份,周一围与林心如、李依晓共同参演都市情感剧《独家披露》,饰祝五一;8月份,参与演出建党90周年献礼影片《建党伟业》,饰爱新觉罗.载沣;9月份,参与穆德远执导的红色献礼剧《中国1921》的拍摄,饰邵飘萍;11月份,周一围在建党九十周年献礼影片《湘江北去》中参与演出学者胡适;同一年,周一围主演公益电影《盲人电影院》,扮演了刚毕业的大学生陈语。
2011年2月份,周一围参演林心如工作室出品的古装宫廷戏《倾世皇妃》,周一围扮演柴荣王子;5月份,搭档杨若兮、杨童舒联袂主演兵团情感戏《像兄妹一样手拉手》,扮演宣传干事贾正军;6月份,参演了辛亥革命一百周年献礼影片《国父孙中山》,在该片中挑战“革谅碑樱命反派”陈炯明;10月份,拍摄了由刘伟强导演、陈可辛监制的武侠电影《血滴子》,饰杀手布喀;11月份,客串都市励志剧《囧人的幸福生活》,周一围饰文杰;12月份,拍摄以民国时期枣庄煤矿为基本背景的历史剧《独有英雄》,塑造了从角儿向实业救国的企业家蜕变的马玉郎。
2012年4月份,周一围在黄力加执导的都市家庭剧《妯娌的三国时代》中饰戴宁;8月份,参与演出了谭朗昌执导的都市情感剧《恋爱的那点事儿》,塑造了温暖痴情不吝付出的“萤火男”窦楠一角;10月份,参与演出由任鸣指导垫乌悼屑的现实主义题材话剧《明天》;11月份,参与由周渝民、刘诗诗共同主演的爱情电影《回到爱开始的地方》,在片中塑造了高富帅好男人程志远;与马苏共同主演年代悬疑电视剧《烈焰》,扮演刑涛桀去巩战骜不驯、做事果断的邢涛。
2013年2月份,周一围主演了李云亮执导的改编自网络军事作品的《遍地狼烟》,周一围饰中衫正;6月份,在路阳执导的浪漫武侠电影《绣春刀》,周一围饰丁修;同一年,和张铎、朱丹、黄小蕾共同参与演出内地首部律政作品《金牌律师》,周一围扮演的“痞子律师”苏东。在电视剧《红色》中扮演小巡捕“铁林”。
2014年5月份,周一围搭档苗圃,拍摄了都市轻喜剧《香火》,扮演妇产科医生金麒麟;9月份,主演由余丁执导的大型情感剧《两个女人的战争》,扮演男主角齐伟。
2015年1月份,周一围主演傅东育执导的历史传奇剧《少林问道》,扮演总督之子程闻道。
2016年,周一围参演由曹盾执导的东方魔幻史诗巨制《九州·海上牧云记》,扮演硕风和叶。
2016年12月份,周一围参演的电影《你好,疯子》和电影《少年》上映。
2017年6月16日,周一围主演的影片《我不是药神》举行关机发布会;7月份,拍摄根据付遥同名小说改编的国内首部互联网创业题材电视剧《创业时代》,扮演另一位创业者罗维,18日,拍摄原创文化探秘节目《七十二层奇楼》。2017年参演电影《鲛珠传》,扮演郡王;同一年参演电影《建军大业》,扮演南昌守备团团长陈峰;2017年10月份,参加浙江卫视《演员的诞生》,摘得年度总冠军。2017年11月11日,由周一围等人主演的马伯庸小说改编电视剧《长安十二时辰》在宙戒霉象山影视城宣布开机。
2018年5月份,由周一围监制的短片《妈妈都是胆小鬼》上映;19日,参加《快乐大本营》节目录制。
2018年9月份,周一围受邀参加2018年中央广播电视总台中秋晚会。同一年,作为故宫文创新品开发员参加北京卫视文化创新类真人秀节目《上新了·故宫》。
2019年2月4日,2019年中央广播电视总台春节联欢晚会,周一围与闫妮、吴海龙、张维威、沈月、李栋、李佳旭表演小品《办公室的故事》。9月份,录制场景式读书节目《一本好书第二季》。
2020年9月28日,周一围和秦海璐、张智霖等主演的电影《扫黑行动》开机。12月份,在上海上音歌剧院主演影音剧《芯上人》,扮演一名想要改变人类命运的科学家;11月24日,周一围、袁姗姗、曹曦文、迟嘉等演员领衔谅击主演的都市悬疑网剧《焕脸》播出,在剧中扮演落魄医生潘启文;12月24日,主演的抗日谍战剧《风声》在北京卫视播出,在剧中扮演龙川肥原。
2021年,周一围与章子怡、杨祐宁主演的古装历史剧《上阳赋》在优酷视频播出。
周一围人物评价
在拍摄《回到爱开始的地方》时,周一围是个非常懂得照顾演员,懂得演员的需要这么一类人,他会在对戏时知道动作什么样的动作、台词和节奏可以让这场戏更容易传达出惊悚之外,也让对戏的演员好接,不那么尴尬。(网易娱乐评)
周一围在演艺圈中,荧屏内外,都是正统的“非主流”,低调内敛,潜心钻研,勤于思考,有着从老一辈艺术家传承下来的务实和进取。(搜狐娱乐评)
周一围就是这样一个没有娱乐精神,却热爱表演,用心塑造角色,一个哲人式的演员。(腾讯网评)