1914年11月19日，出生于北京。

    幼年受父教，读儒家基本典籍。

    七岁入北京高等师范附设小学，跳级毕业。

    11岁入北京师范学校，后转入成志中学。

    1930年考入北京师范大学附中高中男部。

    1932年毕业，同时考取北京大学中文系和清华大学英语系，因后者学费较高，最后入北京大学中文系。从罗常培学音韵学，毕业论文《篆隶万象名义中之原本玉篇音系》。

    1936年毕业于北京大学中文系，考入中央研究院历史语言研究所语言组，任助理员，得以向赵元任问学。和董同和同寝。

    1937年回北平省亲，因抗战爆发，滞留家中。

    1938年起在辅仁大学国文系任教。

    1938年《广韵校本》北京商务印书馆出版。

    周祖谟手稿

    1939年被聘为辅仁大学国文教员，后被聘为国文系讲师、副教授，讲授过语音学、等韵学、高本汉中国音韵学、比较训诂学、甲骨文研究等课程。

    1947年改任北京大学中文系副教授，兼文科研究所秘书、图书馆专门委员、北京大学《国学季刊》编辑委员会委员。

    1950年起任北京大学中文系教授，先后主讲现代汉语、汉语史、音韵学、说文解字研究、语言文学要籍解题等课程。

    1953年兼任中国科学院普通话审音委员会委员，《中国语文》和《语言研究》编辑委员。

    1955年受高教部委托起草《现代汉语教学大纲》。

    1957年代理中文系汉语教研室主任。

    1958年《汉魏晋南北朝韵部演变研究》第一分册(与罗常培合著)科学出版社出版。

    1966年中华书局出版其著作《问学集》(上下)一书是他的代表作。其中收录了他自1934年至1962年间撰写的各种论文共44篇。对古音、等韵、《切韵》及以前的训诂书等都提出了不少创见，陈述了他对汉语发展史、汉语研究史及历史方言研究等诸多方面的独特观点，为后人提供了丰富的史料和可贵的研究线索。

    1979年被聘为北京大学学术委员会委员。

    1981年被批准为第一批博士生导师，同年12月被国务院聘为古籍整理出版规划小组组员。

    1981年应邀到香港中文大学中国文化研究所和中国语言文学系讲学。

    1982年至1984年任中文系古典文献专业教研室主任兼研究室主任。

    1984年古典文献研究室改为研究所，任所长。

    1984年出版的《唐五代韵书集存》是作者30余年来搜集、整理、考订的总结性成果，总集唐五代韵书并考释其源流的一部大书，为研究汉语单韵、词汇、训诂提供了重要资料。

    1984年赴日本讲学，并参加二十九届国际东方学者会议。

    1985年兼任全国高等学校古籍整理工作委员会委员。

    1995年1月14日因病在北京去世，享年81岁。