同年,晋愍帝派侍中第五猗为**将军,监荆梁益宁四州诸军事、荆州刺史。但当第五猗于建武元年(317年)自武关南下时就遇上当时于荆州叛乱的杜曾等人前来迎接,更奉他为主,聚众数万,与第五猗分据汉、沔。当时他们更进攻平南将军荀嵩驻守的宛城,周访得到荀嵩求救的书信后才领兵为荀嵩解围,然而杜曾仍旧盘据荆州。不久陶侃旧将郑攀等因不满王敦将立了平定杜弢大功的陶侃调任到广州为广州刺史,竟然与杜曾联合抵抗新任荆州刺史王廙。因王廙试图入荆州却被杜曾击败,王敦所派的赵诱、朱轨等人更在与杜曾的作战中战死,令杜曾威震当地。司马睿于是命周访进攻杜曾。周访当时领兵八千,先打算先声夺人,分**置左右翼而自领中军,行军时更高扬旗帜,果然令杜曾畏惧,先行派兵攻并非周访所亲率的左右翼。因为杜曾骁勇闻名,周访于是于阵后射杀雉鸡以安定兵众之心,又命其部众一旦一翼战败就鸣三下战鼓,两翼皆败就鸣六下。最终两翼皆败,周访听到鼓声后就选出精兵八百人,亲为他们行酒,勒令他们不得轻举罔动。周访及后在代表两翼皆败的鼓声响起后率精兵进攻杜曾,快接近时周访更亲自鸣鼓进攻,将士于是直攻杜曾,大败杜曾部众并杀了一千多人。周访随后乘胜进击,决定乘杜曾此败而一举灭亡杜曾,于是原本由杜曾控制的汉、沔一带都被周访平定,更令杜曾退守武当。周访在大败杜曾后获南中郎将、督梁州诸军事、梁州刺史,驻屯襄阳。王廙亦得以入荆州。
太兴二年(319年),周访出其不意,攻打杜曾所据守的武当,杜曾不敌逃走但被捕,周访斩杜曾并将第五猗等人押送给王敦。战后进位**将军,持节。 昔日,王敦担忧杜曾势力增长,于是向周访允诺,一旦周访摛获杜曾就会让他任荆州刺史。但周访杀杜曾后,王敦仍然自任荆州刺史,没有实现承诺,故周访仍任梁州刺史,未得荆州。周访知道王敦失信后大怒,王敦写信试图解释但不果,更令周访打算谋害他。
周访在襄阳时推动务农和练兵,用心去听群众意见,而且又自选地方官员,任命后才上表朝廷。周访的行动和强大的军事力量令王敦十分忌惮,于是虽然他早已有不臣之心,但仍不敢有异动。而周访虽然屡立战功,且被王敦所惧,但仍谦虚而不言功勋,更将功绩都归于朝廷,于是得士人尊重;而且周访擅长安抚人心和招纳群众,令士众都愿为他效死。周访练兵之余亦与李矩和郭默等仍在河南一带的东晋将领合作,打算北伐。而周访知道王敦有不臣之心更恨得咬牙切齿,王敦见此,知道周访肯定不会支持自己,故此王敦亦未敢作乱。
太兴三年(320年),周访去世,享年六十一岁。当时晋元帝十分伤心,下诏追赠周访征西将军,谥号为壮,更在寻阳郡立碑纪念。而随着镇西将军祖逖于次年去世,周访和祖逖两个令王敦不敢作乱的镇将都已死亡,王敦亦无顾忌,于是在永昌元年(322年)举兵,爆发王敦之乱。
在明代黄道周所著的《广名将传》中,周访位列其中。
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