周群，字仲直，巴西阆中人。年少时随父周舒学习占验天算之术，后来刘璋聘请周群为师友从事，其预言大多得以应验，刘备割据益州，任命周群为儒林校尉，曾劝说刘备攻汉中必定不利，事后得到应验，被举荐为茂才。
周群在小时候，开始从父亲周舒学习占星术，并在住宅庭院中建楼已观测天象，令家人日夜轮值楼上，若有异常现象，立即告知周群，他便亲自上楼观测记录。周群观天的宅楼在今城东管星街东倒，“管星街”即因周群在这里建楼观天而得名。栋小楼，派家奴连续在夜晚中观察星象。
后来刘璋在掌管益州时，邀请他担任师友从事一职。越巂郡有男子变成女人，此时周群说汉哀帝时也有这种现象，是将要改朝易代的征兆。有彗星出现在鹑尾星辰区域内，鹑尾属荆州分野，周群以此认为荆州牧刘表将要去世，建安十三年秋，刘表去世，曹操率军南下，平定荆州。十二月，有彗星出现在五诸侯附近，周群认为在西方的割据军阀将失去其土地，此时刘璋割据益州，张鲁割据汉中郡，韩遂割据凉州，宋建割据枹罕。建安十八年冬天，曹操率偏将攻打凉州，建安十九年，宋建被俘，韩遂也在逃到羌中后被杀，同年秋天，刘璋也失去益州，建安二十年秋，曹公攻打汉中，张鲁投降。
接着刘备占领益州时，将周群改任为署理儒林校尉。刘备想要与曹操争夺汉中，询问周群的意见，周群回答说：“能得到汉中郡的土地，但得不到其民众，若率领偏军出征，一定会不利，要警惕慎重！”益州后部司马张裕，也通晓占候的技能，才干甚至超过周群，此时，张裕也劝谏刘备说：“不能争夺汉中，出征北伐必定不利。”然而刘备并不采纳周群、张裕的意见，虽然得到汉中郡的土地，但得不到其民众。同时，刘备又派遣将军吴兰、雷铜等人率军攻打武都郡，吴兰、雷铜皆战败覆亡，和周群所预言的一样，于是周群被举荐为茂才。
据王嘉《拾遗记》载：周群精通于闲推算预言之术，游岷山采药时，遇见一只白猿，从陡峭的山顶上下来，和周群相向而立。群取出自己所携戴的书和刀向白猿投去，白猿立即化为一位老翁，手中握有长八寸的玉板，并将其授予周群。周群问老翁：“您那一年出生？”老问回答说：“已经衰弱老迈，忘记自己出生的年月，仍然记得轩辕的时候，开始学习历法，风后、容成，都是黄帝的史官，随我学习历法。到颛顼的时候，我考定太阳、月亮和星辰的运行规律，有很多差异。到春秋时，有子韦、子野、裨灶等人，衡量计算虽然应验，但没有得到其中的诀窍。近来朝代兴亡更替，不再有可以计算的人，因此前人的成果只是得到继承。到大汉时，有洛下闳，十分领悟其中的奥妙。”周群十分佩服他的言语，更加努力专研算术。
周群去世后，他的儿子周巨承传了他的占侯之术。据《拾遗记》载，周群除长于望云测天之外，还继承了落下闳的天文历算之术，精干“推步”，被蜀人称为“后贤”。