周处斩了蛟龙之后，回到家里听到大家都在庆祝他死了，这才知道乡里有多么恨他。于是，他决定痛改前非，去找陆机、陆云求教，明白了人生之道。一年后，州府交相征召，他到吴国出仕，任东观左丞。孙皓末年，又做了无难都督。
吴国灭亡后，周处进入洛阳，升任为新平太守。后又出任楚内史，还没到任，又征拜为散骑常侍。因为周处刚正直言，朝臣很讨厌他。齐万年反叛时，朝廷就让他随夏侯骏西征。后来，梁王司马肜又为征西大将军，都督关中各种军事。因为周处得罪过他，中书令陈准知道他一定会报仇，便建议朝廷出兵一万为周处先锋，不然周处一定会战死，但朝廷不同意。
七万叛军驻扎梁山，夏侯骏让周处只带五千兵去进攻，还不给士兵饭吃。周处知道此战必死，但仍无所畏惧。他率军从早晨战到日暮，杀敌万余人，弓箭用尽，援军却不救助他。手下劝他撤退，周处按剑说："这是我报效臣节献出生命的时刻，为何要撤退？以身殉国，不也可以吗？"于是全力作战，战死沙场。
周处之勇，在西晋时其罕见，他一个人敢于面对猛虎，并和蛟龙恶战三天三夜。这种霸气，连《隋唐演义》中的李元霸也没有过。而周处最终落得为国捐躯，力战而死，都是他刚正不阿的结果。周处死后，虽然几经周折，最终还是得到了朝廷的加谥，而他"除三害"的故事，也在民间广为流传，成为浪子回头的典范。
