1932年加入中国共产主义青年团，1936年转入中国共产党。1931年秋北平宏达学院学习。入反帝大同盟。先后担任共青团北平市东区委书记，共青团天津市委书记，共青团上海沪西区委书记等职。
抗日战争时期，1938年8月参加新四军，历任新四军苏中区军政党委会委员，新四军江南指挥部军法处处长，新四军一师军政委员会委员、政治部锄奸部部长，苏中行署保安处处长，苏中区党委社会部部长，区党校党委书记，[span]中共苏浙区三地委书记，苏南区党委城工部部长等职。
[span]解放战争时期，历任华东军区直属政治部主任，中共山东渤海区三地委书记。1948年12月任[span]中共徐州市委书记兼市长。1949年5月，参加接管上海工作，任上海政务接管委员会主任。
[span]新中国成立后，1950年任上海市人民政府秘书长。1950年6月任中共贵州省委常委。1951年11月兼贵州省人民政府副主席，西南军政委员会委员。1952年11月任中共贵州省委第二副书记，贵州省人民政府副主席。1954年12月任中共贵州省委书记，贵州省人民政府副主席。1955年2月任中共贵州省委书记，省长。1956年7月任中共贵州省委第一书记兼省长。1960年9月兼中共中央西南局书记处书记。
[span]“文化大革命”期间，受到林彪、江青反革命集团的迫害。
[span]1975年恢复工作后，历任南京大学党委书记兼校长，教育部副部长兼中共北京大学党委书记，教育部党组副书记、副部长、顾问，国务院古籍整理出版规划小组副组长等职，领导制定一系列教育体制改革的方针、政策，为教育事业的发展做了大量卓有成效的工作。
周林是第一、二、三、五、七届全国人大代表，在中共十二大、十三大上当选为中共中央顾问委员会委员。
1997年6月10日20时36分在北京逝世。
周林去世后，遵照他的遗嘱，捐献了眼角膜，遗体供医学研究。
