1926年12月，趙世同參加果德農(nóng)民運動，任黃書祥警衛(wèi)員。1929年12月加入中國共產(chǎn)黨，任果德縣果化區(qū)蘇維埃政府財政委員和果德縣農(nóng)民赤衛(wèi)軍常備營連長。1934年，趙世同任中共思果中心縣委委員。1935年1月，趙世同率隊到思林街上，收繳稅務(wù)所100多塊銀元，解決了部分革命活動經(jīng)費。1936年7月，思果中心縣委解體，趙世同轉(zhuǎn)移到那馬縣州圩鄉(xiāng)州圩村弄設(shè)山?居住。1937年初，趙世同任中共桂西區(qū)特委委員，他離開那馬縣上黔桂邊，在樂業(yè)縣雅長組建中共黔桂邊委，并任邊委書記。1938年4月，趙世同任中共黔桂邊特區(qū)工作委員會書記。1940年秋，趙世同派徐彭年到平治組建中共平治縣特支。次年春，趙世同到平治巡視，將平治特支改為平治縣委。1943年春，趙世同在武鳴縣四坡鄉(xiāng)主持開辦骨干訓(xùn)練班。解放戰(zhàn)爭時期，趙世同任中共右江領(lǐng)導(dǎo)小組副組長，中共右江地委軍事部長，桂西人民解放軍司令部領(lǐng)導(dǎo)人，中國人民解放軍滇桂黔邊縱隊桂西區(qū)指揮部指揮員兼八十八團團長和政委。1946年，趙世同在樂業(yè)組建中共黔桂邊中心支部，組織青年同盟會，擴大革命武裝隊伍。

1949年12月5日，趙世同率領(lǐng)的八十八團配合解放大軍解放都安縣城，12月，趙世同率八十八團到田東縣城與解放大軍會師，慶祝桂西解放。新中國成立后，趙世同任百色地委統(tǒng)戰(zhàn)部部長兼專署民委主任，中共百色地委委員，常委、書記處書記，百色地區(qū)行署專員。1965年8月，他調(diào)任自治區(qū)貧協(xié)副主席。趙世同曾任自治區(qū)黨委監(jiān)察委員，是第一、二、三屆全國人民代表大會代表和全國人大民族事務(wù)委員會委員。1977年7月29日在南寧病逝，享年76歲，自治區(qū)人民政府追認他為革命烈士。