1978年9月至1982年7月同济大学数学系学习，1982年7月在同济大学任教，1985年10月至1986年10月赴德国进修。1986年10月至1992年10月任同济大学数学系总支副书记、总支书记，1992年10月至1993年10月为德国访问学者。1994年1月担任同济大学副教授。2001年6月任同济大学研究员。
1993年11月至1996年8月任同济大学党委副书记、副校长，1996年9月至2001年2月担任我国驻德国大使馆教育参赞。2001年2月至2011年11月任同济大学党委书记、校务委员会主任。
周家伦同志长期从事高等学校的教育管理工作，具有较丰富的思想政治工作和教育行政管理工作的实践经验。近年来对我国高等学校的办学思路、国际间的办学交流、人才培养、留学管理工作和高校管理等方面进行研究，发表论文多篇。
