后周广顺元年（951年），当时的楚王马希萼荒淫无道，命周行逢、王逵等人率兵士修复被火烧毁的楚王府，工作劳苦，又无赏赐，王逵、周行逢因此率部逃回朗州（今湖南常德），推举马光惠为武平节度使，后来因马光惠愚昧懦弱，再改推刘言为权武平留后（暂代武平节度使）。

广顺二年（952年），周行逢与王逵等诸将为刘言所命攻击先前被南唐所占据的南楚故都潭州（今湖南长沙），南唐军大败，撤出湖南，南楚马氏在南岭以北的故地因此为刘言等人恢复。

广顺三年（953年），周行逢与王逵联手，擒杀刘言，后周任命王逵为武平节度使，周行逢则被王逵任命为知潭州事。后周显德元年（954年），周行逢再被后周任命为武清节度使（鄂州节度使），权知潭州军府事。当年，湖南饥荒，百姓只能吃草和树木的根，周行逢开仓赈济，救活很多人。

显德三年（956年），王逵为岳州（今湖南岳阳）团练使潘叔嗣所杀。潘叔嗣迎周行逢入朗州，而周行逢反将潘叔嗣杀害。不久，周行逢即被后周任命为武平节度使，并完全控有今湖南一带。

周行逢年轻时曾因犯罪脸上被刺字，但不以为耻，反而因出身贫贱，深知民间疾苦，因此能用心于百姓之事，革除马氏家族加诸在人民沈重的税赋，法规简单，官民皆称便。选择的部属都是清廉之士，而本人也很是节俭。然而自刘言、王逵以来的将兵多骄横，周行逢对他们则是用法严厉，果断诛杀。周行逢性情猜忌，亦多计略，常派人出去刺探诸州秘密，将兵有谋反或叛逃者，一定先知道而诛杀。

宋太祖赵匡胤建隆三年（962年），周行逢病重，遗命亲信僚属辅佐其子，年仅11岁的周保权统领军务，并告诉周保权：「我出身贫贱，一同闯荡的十个好友中，除了张文表外都已被杀，我死之后他必会作乱，可命杨师璠讨伐他。」周行逢去世后，被追封为汝南郡王。