1999年10月，入选烟台市牟平区竞技体校举重队，从事专项训练三年；2001年输送到烟台市体校，从师于向东教练员；2003年输送到山东省女子举重队，从师杨志俊教练。
2009年，获得
第十一届全国运动会亚军，并打破
抓举全国记录超3公斤，超世界记录5公斤。同年，周璐璐全运会上以148公斤的成绩刷新了女子举重75公斤以上级的抓举世界纪录，在随后举行的挺举比赛中，由于腿伤，周璐璐只举起了175公斤，总成绩323公斤，以1公斤之差屈居亚军。
2011年4月16日，在安徽铜陵举行的举重亚锦赛中，以141公斤的成绩勇夺女子75公斤以上级的抓举冠军，并刷新亚洲纪录；11月13日，世界举重锦标赛获得挺举和总成绩两项冠军，并打破了327公斤的总成绩世界纪录。
2012年4月5日，在
全国女子举重锦标赛暨奥运会选拔赛75公斤以上级的比赛中，周璐璐以抓举145公斤、挺举183公斤、总成绩328公斤获得冠军，总成绩追平自己在法国世锦赛上创造的世界纪录；8月6日，
伦敦奥运会女子75公斤级，周璐璐总成绩以破世界纪录的333公斤夺得
中国举重队在本届奥运会上的第5枚金牌，同时也是中国代表团的第29枚金牌。成为奥运会、世锦赛、世界纪录的大满贯选手。
2013年10月27日，在波兰
弗罗茨瓦夫进行的2013年
世界举重锦标赛结束了女子75公斤以上级赛事较量，周璐璐以146公斤获得
抓举冠军，同时她以挺182公斤、总328公斤获得两项亚军。
2014年9月26日，在韩国仁川亚运会女子75公斤以上级比赛中，创造了抓举142公斤的新亚洲纪录，挺举192公斤的世界纪录，以及与世界纪录持平的334公斤的总成绩轻松夺得金牌。