少有异才，聪明敏达，在十七岁时就著有文论四首。
人物生平
周不疑去了许都以后和曹冲关系很好，互为好友，两个神童在一起，多妙啊。曹操也很喜爱他们两个。可惜天妒英才，建安十三年，曹冲病重不治而去世，年仅十三岁。曹冲死后，曹操的心就变了，他心中顾忌周不疑的聪明才智，怕他以后成为曹魏的祸患，想要派人除掉他 。曹丕不以为然，还跑去上谏，他认为周不疑只是个小孩子，没什么控制权术的本事。结果曹操把他训斥了一通：“如果是曹冲倒还罢了，周不疑不是你这样的人玩得转的”（“此人非汝所能驾御也。”）。于是派人去把周不疑刺杀了。
史料记载
舅刘先，为荆州牧刘表别驾。不疑幼有异才，聪明敏达，先欲遣不疑就刘巴学，巴婉拒之。后荆州降，太祖欲以女妻之，不疑不敢当。时有白雀瑞，儒林并已作颂，不疑见太祖授纸笔，立令复作。太祖异而奇之。后太祖攻柳城不下，图画形势，为难计策，不疑进十计，攻城即下也。太祖爱子仓舒，夙有才智，谓可与不疑为俦。及仓舒卒，太祖心忌不疑，欲除之。文帝谏以为不可，太祖曰：“此人非汝所能驾御也。”乃遣刺客杀之。不疑死时年十七，著文论四首。
《零陵先贤传》曰：周不疑字文直，长安人。始婴孩时已有奇异，至年十三，曹公闻之欲拜识，既见，即以女妻之，不疑不受。时有白雀瑞，儒林并已作颂，不疑见操授纸笔，立令复作。操异而奇之。
《三国志集解》引注周不疑全出处：
①《北堂书钞》卷一百一十八云：曹操攻柳城不下，周不疑进十计，攻城即下也。
【时刘先未归曹，不疑乌能于柳城画策？卢于《刘表传》注处已驳之。】
②◎《隋书·经籍志·杂传》：《零陵先贤传》，一卷，不著撰人，◎《唐志》同。◎章宗源曰：《三国志》所注引《零陵先贤传》皆记刘曹时事，《艺文类聚·祥瑞部》引周不疑作《白雀颂》，亦系魏人。惟《水经·湘水注》郑产为白土啬夫，上言除民口钱事，乃汉末先贤。◎弼按：陈运溶辑本《零陵先贤传》一卷，尚有汉李融一人。
③
先甥同郡周不疑，字元直，零陵人。《先贤传》称不疑幼有异才，聪明敏达，太祖欲以女妻之，不疑不敢当。太祖爱子仓舒，夙有才智，谓可与不疑为俦。及仓舒卒，太祖心忌不疑，欲除之。文帝谏，以为不可。太祖曰：“此人非汝所能驾驭也。”乃遣刺客杀之。
④
本志《武文世王公传》：郑哀王冲，字仓舒，建安十三年亡。◎不疑之死，当在是时。赤壁战败，又丧爱子，故倒行逆施也。
《北堂书钞》卷一百一十八云：曹操攻柳城不下，图画形势，问计策，周不疑进十计，攻城即下也。
◎弼按：不疑死时年十七，征柳城时年十六。不疑为零陵人，十余岁之童子何缘从军至柳城？亦事之可疑者也。◎或曰：不疑之死，可与杨修为类。
⑤《御览》卷三百八十五引《零陵先贤传》曰：周不疑，字文直，〖◎姚振宗曰：元直、文直，其字互异，未详孰是。〗长安人。〖长，疑“重”字之讹，汉零陵郡有重安县。〗始婴孩时已有奇异，至年十三，曹公闻之，欲拜识；既见，即以女妻之，不疑不受。时有白雀瑞，儒林并以作颂，不疑见操，授纸笔，立令复作，操异而奇之。◎侯康曰：○《艺文类聚》九十九引《零陵先贤传》曰：周不疑，曹公欲以为议郎，不就。时有白雀瑞，儒林并已作颂，援纸笔，立令复作，操异奇之。○按，此即是文论四首之一也。
⑥◎《零陵先贤传》：周不疑，零陵人，幼有异才，太祖欲以女妻之。太祖爱子苍舒夙有才智，谓可与不疑为俦。及仓舒卒，太祖心忌不疑，乃遣刺客杀之。◎见本志《刘表传》注。◎魏文帝《苍舒诔》曰：惟建安十有五年〖《类聚》“五”作“二”，误。〗五月甲戊，童子曹苍舒卒，呜呼哀哉！乃作诔曰：於惟淑弟，懿矣纯良。诞丰令质，荷天之光。既哲且仁，爰柔克刚，彼德之容，兹义肇行。猗欤？？（史料缺失），终然允藏。宜逢介祉，以永无疆。如何昊天，雕斯俊英？呜呼哀哉！惟人之生，忽若朝露。促促百年，亹亹行暮。矧尔既夭，十三而卒。何辜于天，景命不遂？兼悲增伤，侘傺失气。永思长怀，哀尔罔极。贻尔良妃，襚尔嘉服。越以乙酉，宅彼城隅。增丘峨峨，寝庙渠渠。姻媾云会，充路盈衢。悠悠群司，岌岌其车。倾都荡邑，爰迄尔居。魂而有灵，庶可以娱。呜呼哀哉！◎见《艺文类聚·四十五》及《古文苑》。张溥本《子建集》有《仓舒诔》，乃误收。文帝年长，故以童子呼仓舒。若子建则仅长仓舒四龄耳。宋本《子建集》不载此诔。◎丁晏曰：此文与丕他作相类，不似陈思之朴茂，且诔内有“宜逢介祉，以永无疆”之句，亦非陈思所宜出。张本因《艺文》所引与陈思《任城王诔》相连而误采也。
⑦《零陵先贤传》曰：巴祖父曜，苍梧太守。父祥，江夏太守、荡寇将军。时孙坚举兵讨董卓，以南阳太守张咨不给军粮，杀之。祥与同心，南阳士民由此怨祥，举兵攻之，与战，败亡。刘表亦素不善祥，拘巴，欲杀之，数遣祥故所亲信人密诈谓巴曰：“刘牧欲相危害，可相随逃之。”如此再三，巴辄不应。具以报表，表乃不杀巴。年十八，郡署户曹史主记主簿。刘先欲遣周不疑就巴学，巴答曰：“昔游荆北，时涉师门，记问之学，不足纪名，内无杨朱守静之术，外无墨翟务时之风，犹天之南箕，虚而不用。赐书乃欲令贤甥摧鸾凤之艳，游燕雀之宇，将何以启明之哉？愧于‘有若无，实若虚’，何以堪之！
【◎陈浩曰：主记，疑作“主计”。刘先主，“主”字疑衍，《刘表传》中“别驾刘先”是其人也。◎周寿昌曰：“记”亦通“计”，且疑其时有主记一官，犹书记也。先主“主”字似非衍，观巴辞谢书有云“欲令贤甥摧鸾凤之艳，游燕雀之宇”，此岂对常人语乎？惜周不疑无考，刘先亦别无所见也。◎弼按：刘先之甥周不疑事详见《魏志·刘表传》注引《零陵先贤传》，是“刘先”之下“主”字宜衍，周说误。】
艺术形象
《曹冲之死》周树山著；
《笑倾三国》梦三生著。
人物才华
【时有白雀瑞，儒林并已作颂，不疑见太祖授纸笔，立令复作。太祖异而奇之。】
说明了周不疑有着很高的文学才能。
【后太祖攻柳城不下，图画形势，为难计策，不疑进十计，攻城即下也。】
关于他的军事才能，《零陵先贤传》曾有记载：曹操攻柳城不下，图画形势，为难计策，周不疑进十计，攻城即下也。（卢弼：不疑死时年十七，征柳城时年十六。不疑为零陵人，十余岁之童子何缘从军至柳城？亦事之可疑者也。）