2004年，周楚濋参演个人首部电视剧《难忘1936》，从而正式进入演艺圈；同年，参演悬疑刑侦剧《案发现场》。

2006年，出演由彦小追执导的古装历史悬疑剧《东方朔》。2007年，出演家庭情感剧《家有爹娘》。

2008年，与莫小奇、廖凡等合作出演爱情电影《一半海水一半火焰》。2009年，与付亨、秦昊等合作出演剧情电影《刺青》。

2010年，与范逸臣、立威廉等合作出演犯罪动作电影《混混天团》，在片中饰演街头混混阿豪的女友；5月，与尚于博、孙凯合作主演爱情电影《野草莓》，在片中饰演年轻漂亮又多才多艺的罗雪娟，她则凭借该片获得第二届澳门国际电影节最佳演员新人奖；同年，出演恐怖电影《维多利亚壹号》。

2011年，与薛凯琪、黄轩合作出演悬疑恐怖电影《青魇》，在片中分别饰演淳朴素简的骆小月，纯美神秘的月光，恐怖惊悚的白衣女鬼；同年，与王珂、王新等合作出演战争剧《铁血使命》，在剧中饰演女子炸弹小队的队员柳如烟。

2012年4月，与曾黎、闫学晶等合作出演都市剧《妯娌的三国时代》，在剧中饰演物质女章姗姗；7月，主演由林健中执导的战争剧《英雄使命》，在剧中饰演机智灵活、身材热辣的柳如烟；8月，与黄秋生、袁咏仪等合作出演动作电影《叶问终极一战》，在片中饰演叶问的红颜知己珍妮；同年，与高捷、刘畊宏等合作出演喜剧电影《囧人之越挠越痒》；12月，与何超仪、夏凡等合作出演惊悚电影《险路勿近》。

2013年1月，与王挺、王珂等合作出演战争剧《英雄联盟》，在剧中饰演精明强悍、辣劲十足的“野蛮女友”许文静；3月，发布个人首支单曲《梦》，同时该歌曲也是电影《叶问终极一战》的主题曲；6月，与王新、谢孟伟等合作主演抗战剧《我要当八路》，在剧中饰演性格泼辣、敢爱敢恨的农村寡妇夏迎春；12月，与傅亨、杨瀚等合作主演都市情感剧《人生需要揭穿》；同年，与何超仪、夏凡等合作出演惊悚电影《诡镇》，在片中饰演神秘小三张娟。

2014年，与邱泽、海陆等合作主演爱情剧《叫我灰姑娘》，在剧中饰演千金大小姐徐杭珊；9月，与姚卓君、傅天骄等合作主演悬疑刑侦剧《特案追缉》；同年，与李幼斌、朱茵等合作出演家庭轻喜剧《孙老倔的幸福》，在剧中饰演孙老倔乖巧懂事的侄女叶思媛；12月，与娄艺潇、杨玏等合作出演都市情感剧《别对爱撒谎》。

2015年4月，与胡歌、王晓晨等合作主演都市情感剧《大好时光》，在剧中饰演爱慕虚荣的舞蹈老师夏冰冰；8月，与霍思燕、王阳明等合作出演都市情感剧《追婚记》，在剧中饰演舞蹈团准首席白苏 ，同年，与孙伊涵、宋宁等合作主演青春校园电影《我心雀跃》，在片中饰演生物老师叶楠。

2016年3月，与陈晓、陈意涵等合作出演都市爱情剧《火柴小姐和美味先生》，在剧中饰演表面光鲜实则被人操控的富家千金唐杏子；4月，与陈键锋、贾青等合作主演都市爱情剧《我们的千阙歌》；12月，出演剧情电影《云水之旅》。

2017年，与白客、蓝盈莹等合作主演爱情喜剧电影《遇见你真好》；同年，与吴奇隆、王子文等合作出演都市励志剧《别了，拉斯维加斯》。

2020年2月23日，出演的都市爱情创业剧《我在北京等你》开播。