东最终命令红军再次北渡赤水河，即“三渡赤水”。1935年4月，周浑元晋升为陆军中将军衔。旋任川鄂湘边区剿匪总指挥部第三十六军军长，再次率部围剿长征途中的红四方面军和红二方面军。红军北上陕西后，奉命率部返回云南驻守。1936年11月，周浑元被授予三等云麾勋章。
抗日战争时期.1937年，周浑元兼任重庆警备司令部司令。6月，任川康军事整理委员会委员，参与整理川康军队事宜。1938年1月12日，周浑元突患脑溢血，18日逝世。周浑元死后，蒋介石撰送挽联：“风雨忆龙骧，楼船未下收吴地；壮