1933年4月5日，中共陕甘边特委在照金兔儿梁召开工农兵代表大会，选举产生了陕甘边区革命委员会。周冬至当选为主席，习仲勋当选副主席。

换粮，熟悉山区情况，当得知两当兵变失败后回到富平的习仲勋正在寻找陕甘游击队，便将自己知道的陕甘游击队在照金活动的情况详实告知。为了帮助习仲勋前往照金，他们两人乔装打扮，运送装满锅板盐的独轮车前往照金，行约一天一夜，来到一百多里外的老爷岭周冬至家。[3]
　　经多方打听到刘志丹、谢子长的下落后，周冬至带着习仲勋从老爷岭赶往杨柳坪和金刚庙与谢子长、刘志丹会面，从此就和陕甘游击队接上了头，一起参加了游击队。自此，周冬至跟着习仲勋在照金一带开展革命活动，先后在老爷岭、金盆、北梁、韩家山、安子坡等地向广大群众宣传共产党人的革命主张。
　　周冬至将受压迫的贫苦农民组织起来，秘密建立“农工会”等组织，组织动员进步青年成立游击队，配合陕甘游击队和渭北游击队在照金开展游击活动，并承担了为游击队运送粮食、传递情报、张贴标语、散发传单、站岗放哨等后方保障工作。他还参加了李妙斋组建的芋园游击队，担任政治保卫队指导员。
　　1933年3月，红军第二十六军歼灭了照金革命区周围的反动民团，自此以照金为中心的陕甘边革命根据地逐步形成。为了进一步巩固和扩大根据地范围，将薛家寨建设成为红军第二十六军的大本营和后方基地，李妙斋任命周冬至为薛家寨后方基地筑路总指挥。
　　在基地建设工作中，周冬至组织带领群众成功修筑通往薛家寨的山路，建立了哨所、堞墙、战壕、碉堡等，还利用天然石窟建成了红军医院、被服厂、后勤仓库、修械所等军工设施，出色地完成了薛家寨建设的各项任务。
　　如今，历经战火的薛家寨革命旧址现保存下来四个寨子，一号红军寨为陕甘边游击队一、三队驻地；二号红军寨为红军医院和被服厂；三号为修械所即兵工厂、军械所；四号红军寨为陕甘特委驻地和供需仓库，是照金苏区的政治中心和指挥中心。[4]
　　当选革委会主席
　　1933年4月5日，陕甘边第一届工农兵代表大会在照金兔儿梁召开，选举产生了边区红色政权机关——陕甘边区革命委员会。雇农代表周冬至当选为主席，习仲勋当选副主席。
　　值得一提的是，在那个多数人不识字的年代，为体现选举的民主与公平，选举采用了“投豆选举”这一“接地气”的好方法。
　　“金豆豆，银豆豆，粒粒不能随便丢，选好人办好事，投到好人碗里头。”选举开始，选举人有序上台，以碗中豆代替手中票，郑重地把手中的豆子投在候选人身后的碗里，得票多者当选。
　　陕甘边区革委会成立后，领导开展了苏区土地革命运动和根据地政权建设，根据中华苏维埃中央政府颁布的《土地法》，带领群众分土地分粮食分牛羊，明令戒烟戒赌，号召妇女破除缠足的封建陋习。这些工作全面提升了照金苏区的社会面貌，也打下了良好的群众基础。
　　薛家寨保卫战中，周冬至带领游击队员坚守党家山，击退敌人进攻，保卫了根据地大本营。薛家寨失陷