是全真七子中最富傳奇色彩的角色。他初登場時約三十歲出頭，豪邁好勝、疾惡如仇 。故事一開始，他在牛家村客棧結識了郭嘯天、楊鐵心兩位義士，意氣相投結為兄弟 。不料朝廷走狗段天德率兵追捕丘處機，牽連兩家遭難。
丘處機奮起相助卻終究未能救下郭、楊二人夫妻性命，心中有愧，於是在臨產的李萍、包惜弱兩位遺孀面前發下宏願：十八年後分別傳授兩家遺孤武藝，再讓兩徒一較高下 。此即小說開篇**“十八年之約”的由來。
及後丘處機與江南七怪為尋找遺孤鬥智鬥力，在嘉興醉仙樓鬥酒比試，訂下七怪教郭靖、丘處機教楊康的賭局 。可以說，丘處機是引發整個故事的關鍵人物之一。
此後他收養了楊康，將其帶至全真門下嚴格傳武，希望楊康勝過郭靖 。然而丘處機過於注重武功、忽略徒弟品德教育，以致楊康養成狡詐貪婪的性格，終酿悲劇。楊康數次利用師門之名干壞事甚至偷襲郭靖，丘處機震怒又痛心，最終在楊康中毒身亡後，丘處機親自在楊康墓碑上刻下「不肖弟子楊康之墓，不才業師丘處機書」以示懺悔 。
除了師徒線，丘處機在主線情節中亦多有亮眼表現：少年郭靖初到中原，丘處機在牛家村曾與七怪發生誤會大戰一場，雙方兩敗俱傷為日後埋下梁子 ；十八年後再聚時，丘處機獨自一人在趙王府周旋於多位反派高手間，先後與彭連虎、沙通天、歐陽克等過招仍能全身而退 。
他武藝高強，在嘉興鐵槍廟的最終對決中，曾單槍匹馬攔住仇人完顏洪烈的親兵，並見證楊康的下場。
丘處機還短暫對陣過五絕之一的「東邪」黃藥師：華山第二次論劍前夕，黃藥師曾與全真七子爆發衝突，丘處機陣中迎戰黃藥師時能強行掙脫對方的拿手擒拿手法並反擊，使黃藥師也吃了一驚 。
他是小說中少數未習絕世秘籍卻能在五絕高手手下撐過數招的門派弟子。總的來說，丘處機剛正豪俠，既有激昂善戰的一面，也因教徒無方而背負沉痛教訓，形象頗為立體。
歷史原型： 丘處機（1148–1227年），字通密，道號長春子，確有其人，為全真道「北七真」中最著名者之一 。歷史上的丘處機與小說中同樣性格豪爽，武藝精熟，尤以養生長壽聞名。他最大的事蹟是在1220年前後，以73歲高齡率弟子萬里西行見蒙古大汗成吉思汗 。
丘處機向成吉思汗進言「願陛下減殺愛民」**，勸誡止殺寬民，成吉思汗對其人格與道行極為敬重，尊稱他為「神仙」，並下詔書「朕常念神仙，神仙毋忘朕也」以示禮遇 。成吉思汗更請丘處機掌管天下道教，可見歷史上的丘道長地位之高 。
丘處機晚年在北京創建白雲觀等道觀，1227年在長春宮圓寂。元朝皇帝追封其為「長春演道主教真人」等稱號。他還創立了全真教支派「龍門派」，使全真道在元代廣為傳播 。因此，丘處機被視作道教全真派的重要繼承人和宗師。
