本名，关口正三郎。1933年，毕业于立教大学经济系。1935年，在神户的一家贸易公司上班。同年，参加了松竹的演员招募活动，是一千多名应募者中唯一合格的人。1936年，进入松竹公司，成为大船摄影所的第一届学生，并很快在佐佐木康执导的《Z面青春突击队》中，获得了人生中的第一个角色。1937年，演艺事业不断上升的他，与上原谦、佐分利信并称为“松竹三羽鸟”，三个人在那一年主演了岛津保次郎的《婚约三羽鸟》。这时的佐野周二，已经是松竹的招牌明星之一。
1941年起，佐野三度被召入伍。这期间，他利用当兵间隙，拍摄了野村浩将的《苏州之夜》、小津安二郎的《父亲在世时》等作品，保持着极高的人气。
二战结束后，银幕上的佐野既显得风流倜傥，又有着沉稳的演技，推出了木下惠介的《小姐干杯》《卡门返乡》、吉村公三郎的《春雪》等作品。尤其是小津安二郎的《风中的母鸡》，佐野与田中绢代扮演一对夫妇。故事中，田中为赚取孩子的医疗费，出卖了一次自己的身体，得知后的佐野大发雷霆的一幕，大受好评。
1953年，佐野脱离电影公司，变成自由演员，出演了五所平之助的《大阪之宿》、成濑巳喜男的《骤雨》等片，进一步巩固了演技派的地位。1965年以后，佐野常在电视剧中，以温厚的父亲角色出现。1978年12月21日，因急性心脏衰竭去世，享年66岁。
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