初就业于民间机构中国国际联盟同志会，1938年进入中华民国外交部，赴英国伦敦使馆任学习员。在英国期间，周先后毕业于伦敦大学和剑桥大学。1945年12月，周奉调回国，后出任国共美三人谈判小组中美国政府特使马歇尔的翻译。1949年，周随中华民国外交部播迁台湾。1965年，周被任命为中国驻美大使，他是第一个没有博士学位的中华民国驻美大使。1970年，他促成蒋经国访问美国。
外交部长.1971年，接替魏道明出任中华民国外交部部长。甫一就任的周书楷，即要面对联合国的中国代表权争夺战。