1945年初，周俊的大哥周倜高中毕业，回家设馆教书，周俊用一年半时间学了一些数学、历史、地理、英语。

1946年秋，周俊用家人及亲友筹集的资金，赴国统区南通读中学读书，到达当晚就被巡夜警察以解放区“民兵”罪逮捕，关押一周后由大哥赴南通营救出狱，出来后几乎身无分文。同年11月由表兄杜度和大哥设法插班入江苏丹阳国立社会教育学院附属中学读初中二年级，这是他第一次读洋学堂。进校不久和家庭失去了联系，学习和经济都遇到极大困难。

1948年夏，周俊初中毕业后无钱读普通高中，于是考取了三所职业学校，最后就读南京国立药专（现中国药科大学）的附设高级药剂职业科。

1951年7月，周俊专科毕业后参加工作，担任南京援朝医疗团任司药和华东药学院人事负责人（至1953年8月）。

1953年9月，周俊调任华东卫生局保健委员会，担任司药（至1954年8月）。

1954年9月，周俊考入华东化工学院（现华东理工大学）制药工程专业。

1957年冬，周俊到内蒙赤峰制药厂，作麻黄碱生产设备改进的毕业实习。

1958年9月，周俊从华东化工学院本科毕业后，进入位于云南昆明的中国科学院植物分类研究所昆明工作站，被分配到刚成立仅有8人工作的资源植物化学组。同年底周俊任该组学术秘书，不久改成中国科学院昆明植物研究所，此组改名为野生植物资源研究室，周俊先后担任研究实习员、助理研究员（至1976年12月），主要从事植物资源和植物化学研究特别是药用植物资源和化学研究。

1964年，研究室改名为植物化学研究室，周俊一直是植物学家蔡希陶、吴征镒领导下这一研究室的实际学术负责人。

1965年5月，周俊参加首批云南大理市的四清运动。

1977年10月，在北京友谊宾馆召开自然科学规划会议，周俊跟随吴征镒参加了此次会议，并担任生物学大组的秘书。

1978年1月，周俊晋升为中国科学院昆明植物研究所副研究员（至1985年12月）。

1983年1月，周俊担任中国科学院昆明植物研究所所长（至1990年1月）。

1986年1月，周俊晋升为中国科学院昆明植物研究所研究员、博士生导师。

1990年3月，周俊辞去所有行政职务，集中力量进行植物化学的新领域和新方向的探索。

1999年10月，周俊当选为中国科学院院士。

2001年10月，周俊参与筹建的植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室经科技部批准开始建设。

2020年3月27日，周俊因病在昆明逝世，享年88岁。

周俊系统地进行了中国山毛榉科、薯蓣科、人参属、重楼属、白前属、乌头属及石竹科9属的酚类、萜类、甾体、生物碱和环肽的植物化学研究，发现新化合物296个，其中新类型5个。系统开展了药用植物水溶性成分配糖体的研究。发现中药白薇中存在新型甾体配糖体阐明了重楼中偏诺皂甙结构（“宫血宁”有效成分）与活性的关系。他还开展了石竹科植物环肽的研究，提出了检测植物环肽的新方法，已在石竹科植物中发现新的环肽化合物66个。提出了“中药复方的物质基础与作用机制是组合天然化学库和多靶作用机理”的新观点。

1975年，周俊和吴征镒院士等发表了人参属植物和三萜成分和分类系统、地理分布的关系，首次从化学上揭示三七与人参的西洋参的皂苷化学组成近似，化学成分不随地理分布而影响。这一研究成果为中华人民共和国药典及药学界采用，澄清了人参属植物研究上的混乱，从而推动了三七及人参属植物的研究与开发利用。

1978年，周俊和其他专家从昭通产天麻中发现有效成份天麻素（HPG）。

截至2012年1月，周俊先后发表学术论文330余篇，出版《中国油脂植物》《橡子》专著两部。

截至2012年1月，周俊一共培养了硕士研究生17人，博士研究生21人，在读博士研究生5人，先后指导了20余名学术带头人，活跃在植物化学相关研究领域。

周俊的祖父在有钱人家设馆，他的父亲年轻时出外谋生，中华民国时期在家乡任过短期乡长，抗日战争时期任抗日民主政权的县参议员和乡拥军优属委员会主任。周俊有兄弟五人，仅其大哥一人读洋学堂，周俊从五岁起读家办私塾。

周俊的爱人陈泗英参加过抗美援朝，她在上甘岭二线医院工作近一年。两人结婚后生了大女儿周云，云南文化大革命开始不久，她生了二女儿周露。文革期间一个药检所的造反派坏头头胡编了一句周云在幼儿园骂毛主席的天大谎话，按造反派的逻辑是妈妈教的，于是才生完孩子12天的陈泗英成了现行反革命，被下放到曲靖，在此期间生了周霁。

周俊院士对中国植物化学与植物资源基础理论领域所做出了突出贡献，并且在云南省天然药物领域中科技成果转化和高新技术产业中取得了重大经济和社会效益。（中国科学院评）

周俊院士在科学研究的成果转化方面，为云南做出了巨大贡献。例如，“天麻素”产品累计实现销售收入24400万元，妇科用药“宫血宁”累计实现主营收入56732万元，利润23344万元。其他研究成果如薯蓣皂素、秋水仙碱也取得了较好的经济和社会效益。他在中国国内创造性提出将植物化学成分研究与亲缘系统以及地理分布相结合的研究思路。他善于在研究方法上开拓创新，如发现环肽的新检测方法，拓宽了环肽研究的新领域等。他善于发现和培养人才，他为昆明植物研究所的学科发展、科研组织及人才培养做出了重大贡献。（中国科学院昆明植物研究所所长李德铢在周俊院士从事植物化学53年暨80寿辰庆祝会上评）

周俊院士53年来坚守云南、立足边疆的奉献精神，长期以来从事植物化学研究，取得了杰出成就，为云南省经济发展做出了突出贡献。（云南省人大常委会原副主任王义明在周俊院士从事植物化学53年暨80寿辰庆祝会上评）

2012年1月9日，中国科学院昆明植物研究所暨植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室举行了周俊院士从事植物化学53年暨80寿辰庆祝会，庆祝会由昆明植物所所长李德铢研究员主持，从周先生53年来发表的350多篇论文中，精选88篇代表性论文编辑成《周俊论文选》，同时特整理了周俊先生发表于各报刊杂志的文章，及部分未发表的论说，包括诗、杂文、通讯、散文和读史感言、科学建议等，连同一些珍贵照片，整理成书《周俊八十回忆-附短诗文》，作为周先生的80寿辰献礼。

为纪念我国著名植物资源与植物化学家、中国科学院院士、天麻素研发者周俊先生，弘扬院士之精神，传承其宏愿，2022年3月27日，由昆药集团捐赠的周俊院士纪念铜像落成揭幕仪式在中国科学院昆明植物研究所举行。周俊院士夫人、子女、门生故旧以及中国科学院昆明分院、昆药集团等单位的领导、专家和学者参加此次揭幕仪式，深切缅怀周俊院士，共同见证铜像落成的庄严一刻。