宇文深，字奴干，是宇文测的弟弟。他性情耿直，有才识和度量。才只有几岁，便垒石作军营，折草作旌旗，布置军队，颇有战阵的形势。父亲宇文永见了高兴地说：“你从小就天生地会布阵，长大后一定会成为名将。”孝武帝西迁，由于事变仓促，很多人都四处奔逃。宇文深当时任子都督，带领宿卫兵，安抚所部军士一起入关。因建立功劳，他被赐爵为长乐县伯。西魏大统时，多次升迁，官至尚书直事郎中。
神武帝高欢率军驻扎在蒲坂，派遣他的部将窦泰进向潼关，高敖曹领兵围攻洛州。周文帝宇文泰准备袭击窦泰，他的部将都不同意。宇文泰将这件事隐瞒起来，假装没有议论过，单独问宇文深的意见，他答道：“窦泰是高欢的一员猛将，高欢常依靠他抵御强敌。如果现在我们的大军进攻蒲坂，那么高欢就会坚守，窦泰一定去救援他，我军内外受敌，这是取败之道。不如选派精锐部队偷偷进向小关。窦泰性情暴躁，一定来和我军决战，高欢老成持重，不一定会立即救援他，那么，窦泰就可以被擒获。抓住了窦泰，高欢就会情绪沮丧，回师防御，我们就可以获得胜利。”宇文泰听了十分高兴，说：“说出了我的心里话。”军队便出发，果然活捉了窦泰，高欢也退兵东去。他又劝说宇文泰进取弘农，又将弘农克复。宇文泰兴奋异常，对宇文深说：“你就是我家的谋士陈平啊！”
这年冬天，高欢又率领大军进至沙苑，西魏诸将都很恐惧，独有宇文深认为值得庆贺。宇文泰问他原因，他对答说：“高欢安抚河北，很得人心。他虽然缺乏智谋，但人们却愿意为他效命，靠人和自守，我们不容易图取。现在他率军渡过黄河，远离后方，不是他手下的将士们所愿意的。只是高欢耻于失掉窦泰，刚愎自用，又进谏天子，卷土重来。所说的忿怒的军队，一战即可擒获，为什么不值得庆贺呢？”宇文泰认为他说的很对。不久，将高欢打得大败，和他预料的完全一样。
很快，朝廷给他晋封为侯。文官制度建立，他被封为小吏部下大夫，又迁任中大夫。北周武成元年(559)，他又任豳州刺史，改封爵位为安抚县公。保定初年，任京兆尹，进入朝廷任司会中大夫。
宇文深从小丧父，对他的哥哥宇文测十分恭顺。他的性情奇异诡秘，好读兵书。既然位居朝廷的中枢，所以，不断奉献自己筹划的策略。担任选拔官吏的职责后，颇受到人们的赞誉。他的性情仁慈惠爱，从弟宇文神举、宇文神庆从小丧父，孤独无依，他对他们抚养教育，就好像亲兄弟一样，人们也因此称赞他。在官位上去世，谥号成康。