周處是東吳大將周魴的兒子，自幼頑劣恃勇鬥狠，常在農田裏縱馬遊獵，左右鄉鄰莫敢攔阻。隨着年歲的增長，周處也覺得自己的名聲太臭，便有了改過自新的念頭。
這天周處外出，發現田間耕作的老伯臉色不好，於是就勸慰道：“現下是豐年，你有什麼好發愁的呢？”老伯頭也不抬，冷冷的説：“有三個禍害，至今沒能清除。”周處一聽便來了精神，就問是哪三個禍害，老伯笑着回答：“南山猛虎，橋下長蛟，再加上你，就是我們吳郡的三害。”
這是《晉書周處傳》裏的記載，據説周處為民除害，先上南山射殺白額猛虎，後來又在水中與蛟龍搏鬥了三天三夜，鄉親們都以為他死了，於是大肆慶祝。雖説故事荒誕不經，但周處的惡名可見一斑，百姓恨其不死也毫不為過。
俗話説浪子回頭金不換，成年後的周處就大不一樣了，他改過自新，以吳郡名士陸機、陸雲為師，歷仕三朝廣有賢名。
公元280年，三國僅存的孫吳滅亡，西晉徵東大將軍王渾在建業的皇宮宴請降官，並諷刺眾人説：“你們都是亡國之臣，難道就不感到悲慼嗎？”沒想到周處竟然反唇相譏，説魏蜀吳三國鼎立，曹魏滅亡在前，也沒見有什麼悲慼。（王渾原是魏臣）
儘管周處性情剛烈，但他並沒有執念於苦民已久的孫氏政權，坦然接受了晉武帝的徵召，先後擔任新平、廣漢兩郡的太守。周處在地方優異的表現獲得了晉武帝的讚賞，因此被擢升為楚國內史（相當於國相），沒等到任又調他入京，授散騎常侍參知朝政，不後又拜為御史中丞，讓他監察百官。
周處為官公正執法嚴明，因此得罪了不少權貴，就連晉武帝的皇叔粱王都被他處罰過。公元296年，氐族首領齊萬年發動反叛，朝廷以周處為建威將軍，跟隨粱王司馬彤帶兵平亂。伏波將軍孫秀為人厚道，認為粱王司馬彤心胸狹隘，一定會在平叛時公報私仇，就以周處家有老母為由勸他不要從徵，周處卻説自古忠孝不能兩全，不可因私廢公。發動叛亂的齊萬年得到消息，也説周處智勇雙全是個可怕的對手，但有粱王司馬彤在，此戰必定失敗。
正如孫秀、齊萬年預想的那樣，粱王司馬彤公報私仇，竟讓周處帶着五千人馬進攻七萬強敵，又勒令其他軍隊不得救援。當週處接到軍令，明白此戰必死，隨即賦詩一首：“去去世事已，策馬觀西戎。藜藿美梁黍，期待能善終。”。
公元297年正月，周處以區區五千人馬進攻十倍於己的叛軍，血戰一日殺敵過萬，最終力戰而亡。周處死後，晉朝追封其為平西將軍，並賜錢百萬皇田五傾，以奉養他年邁的母親。因感念周處的忠烈，後世將其稱為周王，並立祠以祀，如今宜興的周王廟更是江蘇省文物保護單位，荊湖十景之一。