周婉仪于1978年生于美国，父母分别来自上海和香港。她3岁开始练习体操，因足智多谋而得到“智多星”的绰号。
1994年，年轻的小周开始代表美国队参加国际大赛，在当年的德国世锦赛上，小周出师不利，规定动作表现不佳，跳马和平衡木均有重大失误，但是她很快调整了紧张的情绪，自选动作比赛发挥出色，在主将米勒缺席的情况下和队友一起获得银牌。
1995年，她在泛美运动会上发挥出色，夺得团体和跳马金牌，高低杠银牌和全能铜牌，可惜在世锦赛前突然受伤，无缘比赛。
1996年，美国队在家乡观众热情的助威中勇夺女团冠军，周婉仪还在最强项高低杠比赛中获得银牌，达到个人运动生涯的巅峰。奥运会后，获得金牌的“七小宝”一起参加了很多表演，在全美引起巨大的反响。周婉仪进入斯坦福过起了平静地校园生活，平时还不断地受到体操迷的来信。
1996年退役后，周婉仪同学考取了斯坦福大学生物与医学专业。在美国一定要有很好的成绩才能学习医学专业，医学是关乎人命的事，不会因为你是奥运冠军而破格录取的。
1998年，周婉仪的体操教练Mark Young接到她的电话，在电话里，周婉仪说自己准备复出参加奥运会选拔赛，问教练是否愿意带她训练。Mark Young对此很吃惊，此时周婉仪已经退役两年了，而他自己也退休了。他试图劝阻她，1996年的天时地利人和已经过去了，即使通过了选拔赛，也不可能在悉尼创造亚特兰大的辉煌了。既然如此，为什么还要复出呢？
周婉仪的态度坚决，Mark Young最终被弟子的执着所打动，作为周的启蒙教练，他深知她的决心和勇气。于是，周婉仪延缓了自己的学业，师徒两人在斯坦福的体操馆里重操旧业，进行枯燥而艰苦的训练。
周婉仪最终搭上了前往悉尼的班车，昔日的“七小宝”中，只有道斯还站在身边，比她名气更大的米勒和莫西阿努都没能通过国内选拔赛。退去光环的周婉仪和退去光环的米国队在悉尼兢兢业业地比赛，却取得了1976年以来最差的女团成绩，与奖牌失之交臂，周婉仪个人也仅获得全能14名。
悉尼奥运会后，周婉仪继续自己的学业，并于2002年取得生物学本科学位，2007年顺利从斯坦福医学院毕业，经历实习-住院的医生之路。她曾两次入选美国体操名人堂，并获取杰出新移民和优秀海外华人的荣誉。2008年，她和“七小宝”的其他成员一起入选奥运名人堂。
令她没想到的是，由于中国队的年龄门被国际奥委会收回悉尼奥运会女团铜牌，她和队友们在时隔十年后收获了当年比赛的铜牌。周婉仪依旧保持着羞涩和真诚，在采访中，她坦言，十年前对悉尼的第四名很失望，现在重获铜牌自己很兴奋；但是同时，她也为中国队难过，这些对手当年同样付出了艰辛的努力，她们也曾拥有同样的梦想。周婉仪退役后就进入斯坦福大学医学院学习，毕业后曾任医院小儿科住院医生。2010年6月她自己开了一间小儿科诊所。7月，她结婚了，夫婿是一位整形外科医师。说周婉仪离开体操，只是说她不再练体操。但她有时会回到培养她成为奥运体操选手的旧金山湾区坎贝尔市的西谷体操学校，向她的小学弟小学妹们传授体操训练的心得。