Wczesna kariera
Kariera Zhou w motorsporcie rozpoczęła się w 2007 roku. Zaczął jeździć w kartingu w Chinach i robił to do 2012 roku. Aby się rozwijać, przeniósł się do Anglii i brał udział w mistrzostwach kartingowych w Europie. Chiński kierowca zdołał zostać brytyjskim i europejskim mistrzem Max Junior w 2013 roku.
Przejście do klas Formuły
Osiągnięcia Zhou w kartingu zostały szybko zauważone przez Ferrari prowadząc do podpisania kontraktu z Ferrari Driver Academy w 2014 roku. Wkrótce po wprowadzeniu do zespołu szkoleniowego Ferrari, zadebiutował on we włoskim F4 Winter Trophy dla zespołu Prema Powerteam. Zajął dwukrotnie trzecie miejsce. W 2015 roku zadebiutował w Mistrzostwach Włoch F4, gdzie od razu wyróżnił się i zakończył sezon na drugim miejscu za swoim kolegą z zespołu.
Po udanym roku we włoskiej Formule 4, Zhou startował w Toyota Racing Series w m.in.
Nowej Zelandii. Nie poszło mu jednak tak, jak się spodziewał i wrócił do Europy, aby zadebiutować w Mistrzostwach Europy Formuły 3. Sezon ten zakończył na miernym, 13. miejscu. W 2017 roku chiński kierowca miał kolejną szansę w Formule 3 w Prema Racing, ale zdołał się poprawić i tym razem ukończył sezon na ósmym miejscu. Po dwóch latach w Formule 3, w 2018 roku presja została znacznie zwiększona. Odniósł zwycięstwo w pierwszym wyścigu, ale potem wyniki znów były rozczarowujące i znów nie był w stanie ukończyć wyżej niż na ósmym miejscu w mistrzostwach.
Długi okres w Formule 2
Mimo rozczarowujących wyników w Formule 3, chiński kierowca wciąż otrzymywał propozycję ścigania się w Formule 2 w 2019 roku dla nowego zespołu UNI-Virtuosi Racing. W tamtym sezonie miał kilka dobrych wyników, zajmując siódme miejsce w klasyfikacji i otrzymując tytuł debiutanta roku.
W 2020 roku zajął pięć miejsc na podium i zajął szóste miejsce w klasyfikacji dla UNI-Virtuosi Racing.
Guanyu Zhou w 2021
Po raz kolejny Zhou utrzymał swój fotel w Formule 2 z UNI-Virtuosi na sezon 2021. W tym sezonie osiągnął lepsze wyniki niż w sezonach poprzednich. Dodatkowo, na początku roku pojawiły się już spekulacje, że Chińczyk może dostać miejsce w Formule 1. Przyniósłby ogromne pieniądze od sponsorów, które zwiększyłyby szanse na kontrakt w Formule 1.
W Austrii, w tym samym roku zadebiutował w Formule 1. Pojechał w pierwszy trening wolny w Alpine Fernando Alonso i udało mu się ustanowić czternasty czas. W listopadzie 2021 roku pojawiła się informacja, że Zhou rzeczywiście otrzyma miejsce w Formule 1 dla zespołu Alfa Romeo Racing w 2022 roku. Jeździ z wielokrotnym zwycięzcą Grand Prix Valtterim Bottasem jako kolegą z zespołu.
Guanyu Zhou w 2023
Chińczyk w 2023 roku zdołał zdobyć zaledwie 6 punktów. Nie pokazał się z najlepszej strony, jednak trzeba pamiętać, że jego kolega z zespołu ma ogromne doświadczenie i przez długi czas rywalizował na początku stawki. Zhou musi w tym roku dać z siebie wszystko i poprawić swoją jazdę jeśli chce utrzymać miejsce, ponieważ młodzi adepci Ferrari już ostrzą sobie zęby na miejsce w Alfa Romeo.
