甜水堡战斗后，时任红四方面军总政治部主任的周纯全，第一次见到周恩来副主席。周恩来以和蔼亲切的态度，询问了四方面军的情况，使周纯全受到很大教育，回到驻地，他即电请中央，要求到抗大学习，提高政治、军事、文化方面的水平。长征结束后，周纯全对张国焘的错误有了进一步的认识，看清了经验主义给革命事业带来的危害，他不计个人得失，多次向中共中央提出离开中国工农红军总政治部副主任的岗位。
1937年1月，周纯全进入抗大第二期学习。抗日战争爆发后，周纯全被派到陕北公学任生活指导委员会干事。1938年2月，出任陕北公学政治部主任。5月，调任陕北公学枸邑分校政治部主任。同年底，任抗大一分校副校长，后又担任校长。
当时抗大一分校从延安到晋东南，又从晋东南转战到山东沂蒙山区，长途跋涉，只有少量武装掩护。每当经过封锁线和铁路时，周纯全总要站在道口上检查：过黄河时，他第一个背着背包下水。同志们都说，只要周校长在，我们就有安全感。1941年冬，日军和伪军5万多人，对沂蒙山区进行了大“扫荡”，妄图将中央山东分局、115师直属队和抗大一分校一举消灭。当时这些机关中有4000多名赤手空拳的干部，只有一分校五大队有几百条杂牌步枪，每条枪仅有几发子弹。在敌我力量极其悬殊的情况下，周纯全果断地指挥这支队伍向西蒙山突围。在一些封锁口上，他直接参加战斗，消灭了几名日军机枪手，待机关和学员全部突围后，他才和五大队队长杨大易，带着8名侦察员最后撤出包围圈。
1946年10月，国民党发动了全面内战，并以王牌部队、全美式装备的新一军、新六军为主力，向我辽南解放区大举进攻，形势非常严峻。党派周纯全到辽南行署任主任。他贯彻执行坚守辽南、发展根据地的正确方针，肩负起组织后方的艰巨任务。当时困难很多，但他想方设法地为部队解决了大量粮食和冬装，补充了兵源，并妥善安置了大批伤员和部队干部的家属。1947年辽南恢复时期，周纯全又积极贯彻党中央的有关指示，在放手发动群众、减租减息、土地改革、恢复铁路交通和工厂生产、建立民主政权等方面，做了大量工作。辽沈战役前，周纯全调任四野后勤部第二副部长。他在长征途中被弹片打伤的右眼刚做完手术，炎症还没有消退。但为了保证辽沈、平津战役的胜利，他带病到冀察热辽地区，检查、布置后勤供应工作。周纯全在组织领导东北战场和第四野战军人关、南下作战等一系列重大战役的后勤保障工作中，充分展示了领导和组织才能，为中国人民的解放事业建立了功勋。由于战争的影响，周纯全的右眼没有得到很好的休养，最终失明，被战友们戏称为“周瞎子”。
1949年12月，周纯全任中南军区兼第四野战军后勤部部长，负责海南岛战役的后勤保障工作。他积极依靠地方支前委员会，抢修道路，并征集了1000多万公斤粮食和20吨主、副食品，筹集帆船2000多只，为渡海作战创造了条件。海南岛解放后，周纯全改任后勤部政委。
中国人民志愿军后勤工作的主要领导人
1950年冬，周纯全因患高血压，正准备住院治疗，这时上级让他去朝鲜慰问部队。志愿军入朝作战以来，一直没有成立后勤部，志愿军的后勤工作由东北军区后勤部负责。十几个人组成的指挥所设在沈阳，离前线很远，即便加上几个后勤分部，力量仍显得太单薄，根本适应不了现代化大规模战争的需要。
志愿军司令员兼政委彭德怀的指挥部设在一个山洞里。当周纯全出现在他面前时，彭德怀高兴地说“你不要走了，留下来参加抗美援朝，管管后勤！”周纯全大感意外，彭德怀问他有什么想法。周纯全说：“那得等我回去交代完工作才能来呵！”彭德怀直截了当地说：“你现在就开始上任，其他事你不要管了，由我向中央军委去说。”彭德怀笑着说“你不要感到我强迫了你！其实我们都是被战争强迫的，我，还有洪学智副司令员都是这样！”在志愿军后勤部尚未成立的情况下，调周纯全来抓这项工作，无疑是一个加强。1951年5月，中央军委正式任命周纯全为新组建的中国人民志愿军后勤部部长（后改任政治委员）。在改善志愿军后勤运输条件等工作中，周纯全做出了突出贡献。
由于出国作战和作战对象的变化，后勤供应由国内战争中就地取给和取之于敌，转变为主要依靠国家后方统筹供应，后勤供应和运输任务空前繁忙。敌人以百分之七十的空中力量，对志愿军的交通运输线进行破坏，妄图切断我后方供应。为了粉碎美军的“空中优势”，建设“打不烂、炸不断的钢铁运输线”，周纯全亲自抓起了兵站运输线的建设，并对战时后勤运输实行了许多改进措施，对保证各次战役的胜利起到了重要作用。1951年3月，周纯全到后勤一分部、三分部检查工作，看到指战员们在公路沿线设立对空监视哨，敌机一过来就对空鸣枪报警，行使在公路上的汽车听见后马上隐蔽起来。敌机飞走后，他们又鸣枪解除警报。这种办法被战士们亲切地称为“土雷达”。周纯全高兴地说：“这是个好办法，是个创举。”周纯全与干部战士进行研究，加以改进，全面推广，最后确定：每个防空哨位由三到五人组成；哨位与哨位之间相距四里左右，以能听到报警声音为宜重要地段增加人员。这样，从鸭绿江到三八线，近3000公里的运输线上，共设置防空哨1500多个，用兵近万人。
