周德偉長得黑黑的，長得高高的，面帶微笑不改色，威風凜凜。智勇雙全，遠遠就能看到煙塵，知道兵多勢眾。唐朝末年為李克用騎馬，逐漸升至禁軍侍衛官。繼李克用大敗王星宇，升任左仆射、衙內司令。梁、金對峙時，的五勇聞名天下。
廣化二年(899年)三月，朱溫派叔父叢到太原，直抵榆次(今山西)、東沃邑(今徐東)等地。梁軍發消息:“生邢星是刺史。”外號陳夜叉的梁江，要活捉周德偉邀功。李克勇想讓周德偉小心這個人。因為張晨經常騎白馬，穿朱家裝，所以周德威要手下看到白馬和朱家裝的敵人就假裝被打敗，而他自己則喬裝成士兵，混入隊伍中。當張晨出來挑戰時，他的人按照協議撤退了。張晨匆忙中被抓住，周德偉用錘子從後面活捉了張晨。
神宗三年(906年)，朱溫在劉仁公出兵攻滄州(今河北滄州東南)時，晉王李克用派周德威率五萬大軍攻占滄州(今山西長治)，以牽制之。他成功後，周德威被任命為代州刺史，兼統帥國內外反韓馬步軍。此時，攻打燕國的轉而爭奪廬州，構築圍城。晉軍統帥李堅守圍城，周德威率軍救瀘州。在城外與梁軍對峙多年後。臨終前，李克用向李表示擔心，周德偉和李之間的矛盾會影響他們的相互合作。李繼位後，殺了李，把全副武裝的周德威召回前線。周德威為了表示對先主的高度忠誠，跟隨李南下攻打。他打破廬州之圍，與李交好。周德威因功升為真武節度使(治朔州，今朔縣)，中書門下平章使。
天佑七年秋(開平四年，910)，朱溫派王領兵七萬攻打趙，王戎向李求援。李命周德威領兵先到了趙州(今河北趙縣)，然後自己率領壹支贊皇(今河北省)去迎敵，然後在白象(今河北省)附近與侯亮軍對峙。梁軍之後，有許多人，設備是豪華和復雜的。小夜曲中，晉軍顯得相當膽怯。周德威對眾人說，以鼓舞士氣，“這卞和宋之仆賣兒賣女，只為裝點外耳，有什麽好怕的！其中壹個就是幾萬，夠我的資本了。我愛它沒有希望，所以我應該帶它過去。”另壹方面，他對李說:“很犀利，和他鬥不過。他應該少等壹等。”李認為快攻對他有好處。當對方知道我是假是真，就很難打了。周德威指出，當時戰場的地形不利於騎兵作戰，不能用自己的長處去打擊對方的弱點。李聽後很不高興，就通過太監向周德威解釋。最後，李同意退守香邑(今高邑)，選擇了有利於騎兵作戰的平原淺草地區與梁軍決戰，經過周德威的分析，即使帶著糧食也不可能輕裝上陣，決定在下午饑腸轆轆的時候發動進攻。結果金軍大獲全勝，從湘儀追到白象。梁軍嚇壞了，躺在幾十英裏以外的地方死去。王只帶領十余人騎自行車逃跑。在這場戰役中，周德威很好地堅持了以己之長攻敵之短，避其勢攻其懶的原則，取得了自梁晉之戰以來最重要的勝利。
白象大捷後，周德威奉命在劉壽光攻破幽州(今北京)，活捉劉壽光的勇士單廷貴，活捉劉父子，並升任校尉、幽州盧龍等軍事使節。
天祐十二年(梁元年，915)，李與後梁大將劉？在蔚州(今河北省東北)，劉？趁著虛長途襲太原(今山西省太原市西南)之機，周德威聞訊，從幽州引壹千騎來救西涼。大軍到了土門(今河北鹿泉)，得知劉？到達樂平(今山西昔陽)後，改變計劃，率軍東進。他期望劉怎麽樣？要占領臨清(今河北臨西)，切斷金軍的糧道。於是率軍追到南宮(今河北省)。又差數十人，去取探子，使者奏曰:“周世忠已擒矣！””“劉？我被它的用兵速度震驚了，放慢了行軍速度。次日，周德威乘機先入臨清，保住了金軍的命脈，確保了李最終戰勝劉？。
天佑十四年(917)，三月，契丹入侵忻州(今涿鹿)，周德威率軍迎戰，形勢不利，投降了範陽城(今北京)。契丹圍城200天，周德威督日夜防守，最終未被攻破，取得了戰鬥的勝利。次年，周德威率燕兵三萬南下，鎮(今正定)、丁(今河北)的部隊隨李渡河，向臨浦(今山東鄄城西)進軍，意欲直取汴梁(今河南開封)。12月23日，駐軍進駐劉虎(今濮陽東)。第二天早上，當趕到的時候，李問周德威怎麽玩。周德威“總是立場堅定地去打敗別人，所以他用兵，常常是等敵人的空隙去取勝。”他分析了戰場形勢，由於此地靠近汴梁，梁軍必然會拼死壹戰，其實力不可小覷。他必須利用己方先敵後的條件。他主張大部隊可以暫時按兵不動，梁軍很難紮營，先派騎兵騷擾，等他們累了再攻，這樣就能打勝仗。這是壹個非常正確的戰術安排，但勇敢好戰的李不聽，帶領親軍立即戰鬥。周德偉沒辦法，只好照著做，對兒子說:“我不知道他死在哪裏！”結果李在這場戰役剛開始的時候小勝，但是很快就攻下了金軍的輜重，大敗，撞上了周德威的軍隊，造成混亂，被後所占，周德威父子力戰身亡。李後悔哭了，說:“丟了我的精兵，都是我的錯。”
李稱帝時，謚號周德威為太師；李思遠繼位後，被賜太尉；當石敬瑭在靳鑒稱帝時，他被封為燕王。