2005年，周庭伊以主持人身份出道演艺圈;此后，周庭伊相继担任了香港华娱卫视、上海电影频道、北京卫视等多家电视台的娱乐和综艺节目主持人;同年，周庭伊还出演了个人的首部电影作品 ，她与林心如、汤唯、韩彩英合作出演了中韩合拍的都市言情片《北京之恋》
2006年，周庭伊又出演了个人的首部电视剧作品，她与周楚楚、姚美伊、严敏求共同出演了女性情感剧《情系半边天》
2007年，周庭伊与孙路阳、杜波、易燃合作主演了古玩情景喜剧《大众古玩店》。之后三年周庭伊继续在主持届发展并担任了山东卫视、河北卫视、旅游卫视等频道的音乐娱乐类节目主持人。
2010年，周庭伊在一次访谈类节目中结识了电视剧导演尤小刚并受其提携 ;在随后与马景涛、邬靖靖、马德钟联袂出演的历史传奇剧《西施秘史》中饰演了高贵端庄且绵里藏针的王后春蝶 ，周庭伊也凭借此剧将个人的演艺重心正式转向影视领域发展;同年，周庭伊又与俞灏明、石小群、徐箭合作出演了爱情励志剧《8090向前冲》，剧中周庭伊饰演了温柔知性且善解人意的职场白领唐姐 ;此外，周庭伊还与钟欣桐、陈浩民、王姬共同出演了古装探案剧《大唐女巡按》。
2011年，周庭伊与马德钟、孙耀威、孙菲菲合作主演了谍战爱情剧《内线前传》，并在剧中饰演了敢爱敢恨且美丽率真的俏千金李婉 。
2012年，周庭伊在与张若昀、吴婷、陈奕龙共同出演了都市爱情剧《恋歌》中饰演了漂亮时尚的任莎莎 ;;同年，周庭伊还在浙江卫视定制栏目剧《梦想新生活》中饰演了白美美 。
2013年，周庭伊与钟汉良、迟帅、舒畅合作出演了古装传奇剧《大清宝典》 。
2014年，周庭伊出演了根据古典小说《封神演义》改编的古装神话剧《封神英雄榜2》;同年，周庭伊还与朱雨辰、王力可、王斑合作主演了国内首部反恐特战剧《神鹰反恐特战队》，并在剧中饰演了柔美大度的“软妹子”柳诗文 。
