后來，高行周隨 李嗣源與 后梁作戰(zhàn)。一次，梁晉兩軍在黃河邊對峙， 后唐莊宗 李存勖派李嗣源向東襲擊 鄆州，以高行周為先鋒。時值大雨，全軍皆不欲行，高行周說:“這是老天爺在幫助我們!鄆州人見下雨，不會防備，正好可以出其不意。”當即夜渡濟水，突入城中，一舉攻克鄆州。

后唐莊宗李存勖滅后梁后，論功行賞，任命高行周為 端州 刺史，后改 絳州。明宗李嗣源在位時，因在討伐 朱守殷、攻占王都一役中立功，升任潁州 團練使、 振武軍 節(jié)度使，后來先后出鎮(zhèn)彰武、昭義兩軍。 后晉高祖 石敬瑭時，高行周擔任 西京留守，后改任 天雄軍節(jié)度使。振武索葛部人、 山南東道節(jié)度使 安從進反叛時，后晉以行周為襄州行營 都部署，帶兵平息，改任歸德軍節(jié)度使。出帝在位時，高行周取代 景延廣擔任 侍衛(wèi)親軍都 指揮使。后，率騎兵隨 張敬達討伐石敬瑭。

高行周是北宋開國名將 高懷德的父親。

后晉被契丹所滅后， 后漢高祖在 太原起兵，占領(lǐng)京師后，封高行周為守 中書令、 天平軍 節(jié)度使、臨清王。此時，原 后晉高祖 石敬瑭的妹夫、北面行營 招討使 杜重威投降契丹，后漢高祖以高行周為 都部署，以 吐谷渾人 慕容彥超為副，率軍討伐。行周向來用兵慎重，見杜重威所據(jù)的魏城防守嚴密，故久圍不攻。彥超竟散布說行周是由于其女兒是重威的兒媳，故留情不攻。行周極為憤怒。后漢高祖知道后，命彥超向行周道歉。后來，高祖按彥超的主張匆忙攻城，死傷士卒過萬，這才不敢再攻。后久經(jīng)圍困，重威投降。高祖稱贊行周的遠見和謀略，任命為 天雄軍節(jié)度使。

后周太祖 郭威登基后，封高行周為齊王。慕容彥超先歸服 后周，又企圖謀反。偽造高行周的書信送給后周太祖。信中內(nèi)容是指責后周的過失，好像要和彥超共同謀反。太祖經(jīng)檢驗，確定印文是偽造的，就把書信交給行周，以示對其高度信任。 慕容彥超聯(lián)合南唐進攻后周失敗，后周太祖親征彥超，將其 滅族。高行周去世后，被追贈 秦王。(見《舊五代史·高行珪傳》、《新五代史·高行周傳》、《新五代史·慕容彥超傳》)

后唐莊宗滅梁，以功領(lǐng)端州 刺史。同光末出守 絳州，天成中遷 潁州 團練使。 長興初改 振武軍 節(jié)度使，歷鎮(zhèn)彰武、昭義。晉祖時加 同平章事，為西京留守。鎮(zhèn)天雄，徙鎮(zhèn)歸德。出帝時加兼侍中。漢祖入立，加守 太傅兼 中書令，代 李守貞為天平節(jié)度使。改 鄴都留守，加守 太尉，封臨清王。 乾佑中加守太師，進封 鄴王。周祖入立，改封齊王。 廣順二年卒，贈 尚書令，追封 秦王，謚武懿。