Chu Nhất Vi là con trai một trong gia đình có bố mẹ đều là quân nhân hoạt động trong lĩnh vực văn hoá nghệ thuật. Bố anh làm về âm nhạc, mẹ là biên đạo múa cấp quốc gia có quân hàm Đại tá (đã nghỉ hưu).
Anh sinh ngày 24/8/1982 tại Cát Thủ, Tương Tây, lớn lên ở Trường Sa, tỉnh Hồ Nam. Năm 1992, khi 10 tuổi, Chu Nhất Vi đã chuyển đến sống ở Bắc Kinh theo sự điều chuyển công việc của bố mẹ. Vì bố mẹ thường xuyên đi công tác xa nhà nên Chu Nhất Vi ở với bà từ nhỏ, là đứa trẻ "đeo chìa khóa ở cổ", và được lớn lên trong một môi trường rất thoải mái và tự do.
“Cha mẹ tôi nuôi tôi kiểu "thả rông". Miễn là không có vấn đề gì về an toàn cá nhân, tôi có thể làm bất cứ điều gì. Gia đình chúng tôi không theo kiểu truyền thống gia đình quân nhân, ngược lại, nó hơi giống cách giáo dục kiểu phương Tây.”
Trước năm thứ ba trung học, Chu Nhất Vi chưa bao giờ nghĩ về những gì mình sẽ làm trong tương lai. Trong kỳ nghỉ đông năm cuối cấp, anh đã cùng với một vài người bạn tham gia lớp đào tạo trước kì thi của trường Điện Ảnh
“Về cơ bản, vào ngày thứ hai và thứ ba, tôi cảm thấy rằng tôi sinh ra để trở thành một diễn viên. Có thể là vô tình thôi, lý do chính là việc biểu diễn làm tôi thấy vui sướng.”
Vì vậy, Chu Nhất Vi đã nộp hồ sơ thi vào Học viện Điện ảnh Bắc Kinh (Bắc Điện) và Học viện Hý kịch Trung ương (Trung Hý). Khi nói đến lý do tại sao anh ấy chọn học Bắc Điện, câu trả lời của Chu Nhất Vi phản ánh đầy đủ đặc điểm của một Xử Nữ nhóm máu A.
“Khi tôi đang một-hai-ba tập dượt đợi đến lượt lên sân khấu trong kỳ thi đầu vào ở Trung Hý, tôi đang ở cửa nhà vệ sinh trên tầng một hoặc tầng hai. Lúc đó, cửa nhà vệ sinh trong khuôn viên trường có treo một cái màn cửa màu trắng. Mà cái tấm màn trắng ấy đã bẩn đến mức trở thành một tấm màn nâu, cộng với khuôn viên nhỏ của Trung Hý, tôi có ấn tượng không tốt về điều này.”
Hai năm đầu tiên sau khi ra trường (2002-2003), Chu Nhất Vi không được nhận vào đoàn phim nào. Anh đã làm rất nhiều nghề để tồn tại, làm thợ chụp ảnh, viết tiểu phẩm cho các công ty, làm người dẫn chương trình, và lồng tiếng rất nhiều.
Mùa hè năm 2003, Chu Nhất Vi đã tham gia chương trình tuyển chọn diễn viên “Kim Ưng Tân Tú” của Đài TH Hồ Nam. “Tôi không còn lựa chọn nào khác vào lúc đó, vì tôi muốn tồn tại, vì không còn cách nào khác để mọi người nhìn thấy sự tồn tại của tôi. Tuy nhiên, sau khi tôi tham gia, tôi thấy rằng không được, đây không phải là việc tôi cần phải làm.” Và anh đã quyết định rút lui sau khi lọt vào vòng chung kết cuộc thi này.
Mùa thu năm 2003, anh trở lại Bắc Điện làm trợ giảng môn Đài từ cho thầy. Và không lâu sau đó, anh đã nhận được vai chính Lưu Xuyên trong phim “Thâm Lao Đại Ngục” do Hải Nham biên kịch và sản xuất. Vai diễn Lưu Xuyên chính thức đưa tên Chu Nhất Vi vào hàng ngũ “lưu lượng” mới của ngành giải trí khi ấy. “Kể từ khi tôi ký bộ phim đó, tôi gần như đã ký thêm nhiều bộ phim nữa liền sau đó. Thời gian ấy có rất nhiều kịch bản, và tôi là người đầu tiên trong ngành được tìm đến.”
Tuy nhiên, Chu Nhất Vi đã chọn cho mình một hướng đi khác. Anh chọn lùi lại, tập trung vào nghệ thuật và thử nghiệm. Anh không chọn con đường trở thành minh tinh mà muốn làm một diễn viên - làm một người bình thường sống bằng một nghề bất thường. “Lý do tôi lùi lại là vì đó không phải điều tôi muốn. Tiêu chí thành công của tôi có thể khác với tiêu chí thành công trong mắt nhiều người. Tôi không muốn thay đổi bản thân để trở thành một người thành công theo cách hiểu của mọi người, vì đó không phải điều tôi muốn, cũng không phải điều tôi thích."