周毓麟出生在一个职员家庭,从小受母亲的影响极大。母亲教育子女,对人要真诚,要严于律己,这深深地铭刻在小毓麟的心上,成为他一生的做人之道。父亲是钱庄职员,整天和数字打交道,晚上回家和家人团聚时,总爱出一些简单的算术题考问子女们,因此周毓麟从两岁多起就受到做算术题的训练。到5岁时他和最小的姊姊一起上了私塾,开始读书识字。后来转到青华中学附小上学,在小学里受到了如鸡兔同笼之类的应用算术题的训练,开始喜欢上了数学。上高中时又迷上了平面几何,经常不满足于一道题只有一种证明,而常常灵找多种证明方法。有一天班上一位姓朱的同学找到他说:“我制造了一个新的定理,并证明了它!”周毓麟一听,能创造新的定理,思想上受到了极大的启发,打开了他今后有无穷的创造欲的大门。这时,周毓麟对数学越来越有兴趣,他发明了平面几何中的连环定理,其中最简单的情形后来发表在《数学通报》上,初步显示出了他的数学才华,1941年中学毕业,他考入大同大学数学系,在大学4年里,除了数学系的课程外,还学了全部物理系的课程,以优异的成绩毕业。1945年秋正值抗日战争胜利,时局混乱,难找职业,直到1946年秋经人介绍,他去了中央研究院数学研究所旁听陈省身的课。听了几个月课,陈省身了解了他的学习情况,就让他到数学所工作,从此就在数学所跟陈省身学上了拓扑学,很快就作出了成果,这是周毓麟人生道路上第一个转折点。到1949年初面临解放军渡江南下之际,数学所要搬往台湾,周毓麟不想去,仍留在上海搞研究。上海解放后,留在上海数学所的人,有人出面联系北大、清华工作。当时,段学复是清华数学系主任,回信欢迎大家去,1949年9月他就到了清华数学系工作。1950年他写了一篇40多页的拓扑学方面有关流形同伦群的文章,在系里作报告时,受到了段学复和华罗庚的好评,被推荐到《数学学报》上全文发表,1952年院系调整时,他被调到北大数学力学系工作。1953年,被选拔去苏联留学,在俄专学了1年俄语;在填报留苏学习志愿时,他毅然填写了祖国急需的、当时在国内还是空白点的微分方程专业,放弃了已学有所成的拓扑学专业,开始了他人生道路上第二个转折点。
1954年秋周毓麟和张芷芬等一起到苏联莫斯科大学数学力学系当上了研究生。负责接待的是1950年就到苏联当研究生的黄敦,他看到周毓麟和张芷芬填报的志愿都只是微分方程,于是他代拿了主意,说:“周的数学基础好,就学偏微分方程,张就学常微分方程”,就这样,黄敦的一句话就决定了两人的终身职业。周毓麟被分派跟国际著名女数学家O.A.奥列尼克(Олейник)教授学,成为新中国派往国外学偏微分方程理论的第一人。经过3年苦读,终于在1957年夏,周毓麟以他在拟线性抛物型方程的研究中所取得的优异成绩,获得了前苏联物理数学副博士学位,他的论文被评为优秀学位论文。在学习期间,他写成了好几篇高质量的论文,先后登载在前苏联一流学术杂志上。1957年夏回国后,他回到北京大学工作,从事数学和培养研究生的工作,培养出了一批高水平的教学和科研人才。到1960年他已在国内外学术杂志上发表了20篇学术论文。1960年春,周毓麟奉调参加我国核武器的理论研究工作,这是他人生道路上第3个转折点。在长达将近20年的时间里,他一直过着与外界隔绝的生活。“文化大革命”以后,周毓麟和一些同志开始参加一些所外的学术活动,并利用业余时间,重新拿起已搁置了将近20年的偏微分方程进行研究。经历了将近30年的实际工作,他想问题找办法都有了新的方向和新的手段,所研究的问题都具有实际意义。这样,他又开始了人生道路上第4个转折点。这时,周毓麟已进入老年,辞去了副所长的职务,全身心地投入偏微分方程理论及其数值解法的研究。从1980年至今,共发表了100多篇质量高的学术论文,而且还培养了一批质量高的青年学者。周毓麟作风严谨,一丝不苟,并有强烈的创造精神。他善于进行高度的综合和概括,总把“假设要弱,估计要精,结果要强”作为研究工作的要求。他的研究涉及拓扑学、偏微分方程、计算数学、流体力学及计算机应用等方面。