著名平劇表演藝術家劉長瑜，有一位同父異母的姐姐，也是從事平劇藝術，這位姐姐就是周長芸。
劉長瑜與周長芸的父親叫周大文，周大文的父親随太平軍北上，戰至天津被清軍俘虜後加入清軍，落腳在天津，家境日漸殷實。1896年1月30日，周大文在天津出生。
16歲時，周大文從天津新書學院畢業，1915年，他與張學良等人結為異姓兄弟。又過了幾年，他參加了東北軍，東渡日本學習電報專業，回國後擔任過奉天督軍署電務處處長，北京張作霖大元帥府電務處處長等職。1928年皇姑屯事件，周大文随張作霖回沈陽的路上被炸傷了手。從1931年到1933年，周大文擔任了北平市長。
抗戰勝利後，他被民國政府以漢奸罪起訴，後因身體原因保外就醫。他先後娶了一妻兩妾，生了十男三女，其中最有名的一個女兒是平劇表演藝術家劉長瑜，是三太太劉氏所生，随母姓。
周大文懂戲曲，愛古玩，擅烹饪，其實是個大玩家，在1949年以後，開始了一段正式的廚師生涯；年輕時，他跟張學良等幾個把兄弟吃遍了京津兩地的中西大餐，别人吃完就過去了，該幹嘛幹嘛，他吃完了愛琢磨，慢慢就琢磨出了點兒門道。再加上他是個有心人，平時喜歡結交宮廷和民間的名廚，那些大廚們看周大文能放下架子悉心請教，便把真本領教給他。他曾向天津慶王府的廚師陳士和先生學習刀工，向天津鴻賓樓的穆祥珍師傅學習竈上功夫，并能博采衆長，練就了一身能耐。
周長芸1938年出生于北京市，因其父酷愛平劇藝術，和梅蘭芳、尚小雲、程硯秋、荀慧生等平劇名家過從甚密，來往頻繁。四大名旦和夫人經常到周家做客，和周父一同研讨平劇藝術，是以周長芸也充滿了平劇藝術細胞。
1950年，周父領着周長芸去報考中國戲曲學校。面對以王瑤卿校長為首的20多位名家組成的考官陣勢，頭紮羊角小辮的周長芸毫不膽怯。她唱了一段，仍嫌不過瘾，緊接着唱了一段又一段。直到獲得考官們連聲稱贊：“這孩子嗓子真好，嗓子真好”，她才停止歌唱。
接着測試她的表演能力，輔導老師讓她分别表演喝汽水和喝煤油的不同表情。周長芸爽朗地一邊答應“沒問題”，一邊接過為她準備好的一杯涼開水。隻見她一仰脖兒，美美地咽下一口，“好甜哪”，她得意地說。
正當周長芸為剛才的出色表演沾沾自喜時，輔導老師叫她表演喝煤油的情節。周長芸不假思索地舉起杯子就喝，一口水未喝下，輔導老師提示地說：“這次喝的可不是汽水，是煤油。”周長芸不服地小眼一瞥人家，心裡說：“就你知道。”她一口水含在嘴裡反複琢磨了半天，仍找不出喝煤油的感覺，做不出應有的表情。一時憋得喘不過氣兒來的她，把一口水直沖考官噴去，引起哄堂大笑。從此，人們在充滿朝氣的中國戲曲學校的校園裡，總會見到周長芸活潑歡快的身影。
周長芸與梅葆玖、葉少蘭、趙同興合影
1951年，她便和劉秀榮等大班同學在北京懷仁堂，為毛主席等中央上司演出了《白蛇傳》。1953年，周長芸還為原水電部部長傅作義等同志主演了王瑤卿校長親授的《十三妹》。
1978年，在山東泰安平劇團演出《沙家浜》
1958年3月，面臨畢業，學校上司派周長芸和曲素英(中國平劇院演員、錢浩亮夫人)去山西實習，兩位熱血沸騰的青年人，很快就在太原市長風劇場演出了王(瑤卿)派名劇《三擊掌》。看慣了捂着肚子死唱的山西觀衆，乍一見舞台上出現一位注重表演，形神兼備的“新”王寶钏，不由眼前一亮，争相傳頌周長芸演活王三姐。
經曆了20多年舞台和教學實踐的周長芸，由于當時戶籍、糧食關系等政策的局限，未能實作回北京的願望。史若虛校長便遺憾地給河北省有關人士寫信，介紹周長芸到河北工作。河北時任負責人思賢若渴地迎接周長芸和她夫妻李志傑(著名平劇武生演員)來河北任教。
周長芸在河北戲校曾培養了李勝素、張豔玲、王宏玲、袁淑梅等梅花獎得主。
2018年10月27日9時48分，周長芸在河北石家莊逝世，享年80歲。