周起元,字仲先,海澄人。万历二十八年(1600)乡试考中第一名,第二年成为进士。历任浮梁、南昌知府,以仁爱廉洁著称。
奉旨召见进入北京,授湖广道御史。正在等候命令,赶上考核京官。御史刘国缙怀疑郑继芳的假信出自周起元、李邦华、李炳恭、徐缙芳、徐良彦的手笔,于是称他们为“五鬼”,郑继芳也被列入奏疏中。周起元愤怒了,上疏自我表白。过了二年,御史的任命才传达下来。
恰巧太仆少卿徐兆魁因为攻击东林党人被钱春弹劾,周起元也上疏弹劾他。奸诈小人刘世学这人,是诚意伯刘荩臣的堂祖父,上疏诋毁顾宪成。周起元很气愤,极力驳斥他的荒谬。刘荩臣于是攻击周起元,更加诋毁顾宪成。周起元再次上疏极力辩论,他的同僚翠凤羽中、余懋衡、徐良彦、魏云中、李邦华、王时熙、潘之祥也轮流逐条辩论。皇帝将要下令逮捕刘世学,刘世学于是逃走了。吏部侍郎方从哲由宫中传旨起用,周起元极力说不行,并指责给事中亓诗教、周永春,吏部侍郎李养正、郭士望等人。吏部尚书赵焕出巡云中,王时熙在外地。周起元弹劾他违抗旨令、独揽大权,被定罪停发俸禄。赵焕离职,郑继之代替,又任用潘之祥和张健。周起元也上疏检举驳正,于是说张光房等五人不应当摒弃在官衙之外。跟党人意见不和,忌恨他的人越来越多。
不久巡抚陕西,很有风采。终于因为东林党的缘故,出任广西参议,分道巡守右江道。柳州发生大饥荒,各地盗贼纷纷涌现,周起元一个人骑着马去招抚各盗贼,尽最大的努力救济饥民。改官四川副使,未到任。恰好辽阳失陷,朝廷议论通州是军事要地,应设置监司,于是命令周起元以参政的身份统领它。
天启三年(1623),他进入朝廷担任太仆少卿。不久提拔为右佥都御史,巡抚苏州、松江等十府。公正廉洁、爱惜人民,没有拿一根丝、一粒粮。遭遇大水灾,千方百计地救济灾民,人民忘记了贫困。织造中官李实一向贪财而横行霸道,任意增加定额,放纵地索取。苏州同知杨姜管理本府事务,李实恨他不屈服,收集其他材料弹劾他。周起元到任,立即替杨姜伸冤,并且上疏清除蛀虫七件事,言词很多涉及到李实。李实想要杨姜向他行臣属的礼节,再次上疏诬告并逮捕他。周起元又一次上疏替杨姜昭雪,更加中肯直率。魏忠贤庇护李实,下了道严厉的圣旨谴责周起元,命令赶快上报杨姜贪污的情形。周起元更加称颂杨姜廉洁谨慎,诋毁李实造谣诽谤,于是承担罪责乞求离职。魏忠贤大怒,假传圣旨将杨姜贬斥为平民。周起元又弹劾李实贪财放纵,不遵守法令的几件事,而请求宽大处理杨姜。李实因此威风扫地,而魏忠贤也因此将周起元怀恨不已。分守参政的朱童蒙,早先是兵科都给事中,因为攻击邹元标讲学而被调往外地,丧失理智,疯狂残暴,每次外出,都鞭打几十人,血肉狼藉。周起元想检举他,朱童蒙就称病离职,周起元于是列举他贪财暴虐的情形,让别人知道。魏忠贤于是假传圣旨剥夺周起元官籍,提拔朱童蒙为京卿。
天启六年(1626)二月,魏忠贤想杀高攀龙、周顺昌、缪昌期、黄尊素、李应升、周宗建等六人,拿李实没有盖印的奏疏,命令他的党徒李永贞、李朝钦诬陷周起元当巡抚贪污国家钱财十多万两银子,每天跟高攀龙等人来往讲学,因而在中间煽动。假传圣旨逮捕周起元,到京时周顺昌等人已在牢里死了。许显纯严刑拷问,竟然招出同李实的奏疏所说,藏赃款十万两。卖掉所有值钱的东西都不足此数,亲戚朋友也多由此破产。九月死于狱中,江苏及其家乡的官民没有不悲伤的。
庄烈皇帝即位,赠封兵部右侍郎,让他的一个儿子做官。南明福王时,追加谥号为忠惠。