O'Sullivan, que procurava conquistar o nono título da prova, um recorde, participava no seu primeiro torneio britânico desde a derrota frente a Zhao Xintong nas meias-finais do Mundial em maio.
No entanto, o regresso do Rocket foi estragado por Zhou, já que uma exibição globalmente irregular fez com que o seu jogo de tacadas não resultasse.
Esta derrota ditou a segunda eliminação de O'Sullivan na 1.ª ronda do Campeonato do Reino Unido, depois de ter perdido com Barry Hawkins no ano passado.
O jejum de títulos prolonga-se assim, sendo que o último troféu de ranking foi conquistado no World Grand Prix, em janeiro de 2024.
O encontro começou com dois frames muito equilibrados que acabaram por sorrir ao chinês Zhou, apesar de O'Sullivan ter estado na frente em ambos.
O'Sullivan conseguiu tacadas de 71 e 123 para empatar antes do intervalo, numa altura em que parecia estar a ganhar embalo.
Os dois mantiveram o equilíbrio no marcador e trocaram frames até ao 3-3, até que Zhou, de 27 anos, venceu o sétimo e fez uma limpeza de 125 para se colocar dois à frente.
O'Sullivan ainda conquistou o nono frame para se manter na luta, mas Zhou rapidamente teve nova oportunidade para fechar o encontro.
O'Sullivan liderava no 10.º frame, mas acabou por perder a vantagem, permitindo a Zhou consumar uma vitória de grande nível.