宇文深字奴干。
性格刚正直率，有才识度量。
年龄才有几岁，就垒起石块当作士兵，折下小草当作旌旗，布置行列，隐然有战阵之势。
父亲宇文永见到，大喜道：“你从小就懂得这些，以后一定会成为名将。”永安初年，开始担任秘书郎。
当时群盗蜂起，宇文深多次陈言政事，尔朱荣对他十分了解和尊重。
任命他为厉武将军。
不久，授车骑府主簿。
三年(530)，授子都督，统领宿卫兵卒。
齐神武举兵入据洛阳，魏孝武帝西迁。
当时事起仓猝，人们大多逃散，宇文深指挥部下，全部入函关谷。
以功赐长乐县伯。
由于宇文深有谋略，太祖想把他召到自己身边，共同商议政事。
大统元年(535)，推荐他担任丞相府主簿，加朱衣直阁衔。
随即转任尚书直事郎中。
齐神武屯兵蒲坂，分别派遣将领窦泰进攻潼关，高敖曹围攻洛州。
太祖准备袭击窦泰，众将都感到作难。
太祖就故意不提此事，装着尚无打算，而单独向宇文测询问计谋。
宇文测回答道：“窦泰是高欢的猛将，凶恶顽强，又很勇敢，临战求速胜而轻视对手，高欢总是依赖他，把他当作主力。
如今大军假若前去蒲坂，则高欢固守，窦泰必去援救，内外受敌，这是失败之路。
不如选派轻捷精锐之卒，悄悄从小关出发。
窦泰性格急躁，必定前来决战，高欢稳重，未必立即救援他，那样就可以活捉窦泰。
窦泰一旦被捉，则高欢的威势将自行衰微。
回师抵抗，即可取胜。”太祖高兴地说：“这正是我心里所想的。”大军于是出发，果然活捉窦泰，齐神武也退兵。
宇文深又劝说太祖进攻弘农，将其占领。
太祖大喜，对宇文深说：“你就是我的陈平啊！”当年冬天，齐神武又率大军渡过黄河，涉过洛河，抵达沙苑。
众将都表现出恐惧的神色，只有宇文深一个人表示庆贺。
太祖问他：“贼人众多，有什么可贺的？”宇文测答道：“高欢安抚黄河以北，很得人心，虽然缺乏智谋，但人人效力，以此自守，不容易对付。
如今孤军渡河，并不是大家的心愿，只因为高欢因失去窦泰而感到耻辱，一意孤行，不听劝谏。
这就是因愤怒而轻率出兵，一次交战就可以将他活捉。
此事明白可见，为什么不庆贺呢？请借给我一个符节，调来王罴的军队，截断他的退路，让他全军覆没。”太祖认为他说的正确。
随即大败齐神武军。
正像宇文深所策划的那样。
四年，参与河桥之战。
六年，另外监督李弼军讨伐白额稽胡，都立下战功。
不久，晋封侯爵，历任通直散骑常侍、东雍州别驾、使持节、大都督、东雍州刺史。
宇文深为政严明，对百姓昭示信义，抑制豪族，官民都感激他。
十七年，入朝任雍州别驾。
魏恭帝二年(555)，升任车骑大将军、仪同三司、散骑常侍。
六官建立，授小吏部下大夫。
孝闵帝登基，升任骠骑大将军、开府仪同三司，又升吏部中大夫。
武成元年(559)，授豳州刺史，改封安化县公。
二年，征调为宗师大夫，转任军司马。
保定初年，授京兆尹。
入朝任司会中大夫。
宇文深从小失去父亲，侍奉兄长十分恭谨。
性格奇诡，好读兵书。
担任近侍时，常常提出计谋。
担任选曹时，又得到人们的高度评价。
为人仁爱，对族人尤其情深，堂弟神举、神庆自幼就是孤儿，宇文深抚养教育他们，与亲兄弟无异，世人因此而称赞他。
天和三年(568)，在任内去世。
追赠使持节、少师、恒云蔚三州刺史，谥号成康。
儿子宇文孝伯，另有传。