周彦辰出生于吉林省，他中学就读于北京文化职业艺术学校（北京体育大学附中舞蹈教学区）。2012年7月，参加CCTV-12游戏益智类节目《闯关到12》 ；同年，参加第10届全国青少年体育舞蹈锦标赛 。之后，他被韩国SM公司的星探发掘，并成为该公司的练习生，但没过多久，他为了完成学业而选择了放弃；后来，SM公司又主动联系上了他，让他能够重回公司，为此他还放弃了上大学的机会 。
2016年8月19日，与吴樾、锦荣、梁宝羚联袂主演的古装玄幻电影《仙班校园2》上映，在片中饰演八仙之一的汉钟离，这是他的首部电影作品 ；10月13日，出席时尚星秀年度人物盛典 。
2017年，与冯建宇、吕星辰、杨东清共同出演刑侦悬疑网络剧《晨阳》 ；10月11日，与龚俊、徐沐婵、徐嘉苇共同出演的古装剧《醉玲珑番外之玲珑醉梦》播出，在剧中饰演男主角元澈的侍卫易槐。
2018年1月，参加爱奇艺偶像男团竞演养成类真人秀节目《偶像练习生》，最终取得了第21名的成绩；2月3日，其参与录制的综艺节目《快乐大本营》在湖南卫视播出 ；3月29日，其主演的青春爱情偶像剧《恋与偶像》首播，在剧中饰演机灵古怪的MY男团成员猫鼬，并与刘冬沁、李昀锐、王曼玉合唱了插曲《蝴蝶效应》 ；7月25日，与张鑫共同为网络剧《朕的刺客女友》演唱的片头曲《吹雪》正式上线 ；9月14日，推出个人单曲《O.M.T》；11月，参加腾讯视频体育竞技节目《超新星全运会》 。2019年4月19日，其演唱的歌曲《只有你懂》正式上线；7月10日，与骆明劼领衔主演的古装武侠喜剧《少年江湖物语》播出，在剧中饰演孤傲决绝的教主季川 ，他还为该剧演唱了片尾曲《天外》及《川峰诀》。
2020年5月19日，参演电视剧《我才不要和你做朋友呢 》开播，饰演段霄；11月8日，其出演的网剧《你好，火焰蓝》在南京开机 。2020年5月19日，与陈昊宇庄达菲主演的网络剧《我才不要和你做朋友呢 》在芒果tv上线，在剧中饰演暖男学霸段霄 ；与陈昊宇庄达菲等演唱片头曲 《不一样》并且单独演唱该剧“恋爱”主题曲《你的男友》 。同年5月30日周彦辰与徐好领衔主演的 《通天书院》在横店开机，在剧中饰演“天下第一美男”崔楚奕 。11月8日，特别出演的网剧《你好，火焰蓝》在南京开机，在剧中饰演心底藏着超级英雄梦的大男孩王大印