霸先杀害王僧辩，周铁虎率领部下投降，陈霸先恢复他原本职务。徐嗣徽引导北齐军队过江，周铁虎在板桥浦战胜北齐水军，取得他们的甲仗和船只，又攻打历阳，袭击北齐步营，获得胜利。徐嗣徽失败后，他在绍泰二年（556年）迁官散骑常侍、严威将军、太子左卫率，很快在周文育军中担当前锋，于南江抵挡萧勃，周文育又命他另外带领士兵，在苦竹滩袭击周勃的前锋欧阳頠。其后他再次跟从周文育西征王琳，但在沌口被打败，周铁虎与周文育、侯安都一同遭王琳抓擒；王琳召见各将领和他们对话语，只有周铁虎语气不屈，使王琳赦免其他人，唯独杀害他，虚岁四