1967年9月16日出生於四川省蓬溪縣東寧鄉。1985年，以縣文科第一名考進中國政法大學政治系。

1989年4月21日，與郭海峰、張智勇跪於人民大會堂門前，試圖遞交請願書。4月28日，北京高校學生自治聯合會成立，周勇軍任主席。5月，擔任北京高校學生對話代表團團長。後與韓東方、趙品潞組織工人參與運動。6月中旬被捕。1991年1月獲釋。1992年7月偷渡至香港。1993年2月，前往美國。1998年12月，闖關返回中國，後被捕，被以偷越國境罪勞教。2001年獲釋。

2002年6月，前往美國。2008年9月，周勇軍持馬來西亞假護照經澳門抵達香港（有報導稱周勇軍為探視在大陸的父母，先前向中國領事館申請護照及旅行證件未果），被香港警方扣留，後被移交至深圳警方，遭扣查長達10個月。2009年5月，轉送四川遂寧。2010年1月15日，四川遂寧射洪縣法院以詐騙罪判處其有期徒刑9年，並罰款八萬元人民幣。 2015年被減刑提前獲釋。

2018年8月在廣西旅遊期間，被指藏有邪教資料被捕， 以尋釁滋事罪成被判刑1年2個月。 2019年10月19日，獲釋。

周勇軍與女友張月衛在美國育有二子。