解放戰爭期間，周穀城在共產黨的領導下，一直積極參加“反內戰、反饑餓、反迫害”的鬥爭，並且鼓勵學生參加民主革命，最後被國民黨反動當局逮捕。知道消息後，複旦大學全體師生進行罷課，國民黨不得不釋放了周穀城。
編修通史
周穀城在暨南大學任教期間，撰寫了《中國通史》，並在該史書中首次提出“曆史完形論”的理論，指出曆史事件具有有機組織性質和必然規律。他的理論在中國史學界引起了一場不小的轟動。
周穀城仔細分析和研究當時世界流行的史學著作後，對世界曆史表示出自己的看法。他認為，世界史中的缺憾大多是由於堆砌曆史事件造成的，而且世界史大都是以歐洲為中心——世界曆史將亞洲、非洲、拉丁美洲等歐洲以外的古老文明排除在外。他認為，人們不應該以歐洲為中心，古希臘、古代印度和中國的文明，這些是可以同歐洲曆史相提並論的。
在這一思想的指導下，周穀城決定編寫一部新格局的世界通史，力求將人類社會的發展統一為一個整體，而不是片麵地強調歐洲近代文明。在周穀城的通史中，裏麵描述了中國、印度都有獨立發展的文化係統；同時將中國、埃及、巴比倫、波斯、印度和墨西哥等六大文明中心相互聯係，使東西方文化相互滲透，描述了世界文化是在彼此的交流中，然後才不斷的向前進步。此外，周穀城還提出，世界是一個多元化的整體，所有文化都是相互影響的，絕非孤立存在。
1949年，周穀城編修的三卷本《世界通史》正式出版，這部著作鮮明地體現了作者的獨特見解，打破了世界曆史均以歐洲曆史為核心的曆史體係。同國外史學著作相比，這本書自成一家。《世界通史》對世界曆史的發展起了撥亂反正的作用，看完這本著作後，學者們不得不重視歐洲以外的文明。
《世界通史》奠定了周穀城在曆史學界的地位，同時也讓周穀城從困境中解脫。
當時，周穀城計劃在《世界通史》的第一冊到第三冊敘述世界的古代史、近代史，第四冊敘述工業革命以來的近代史，不過他的計劃最終成了浮萍。文化大革命過後，“四人幫”倒台，周穀城迎來了人生中的第二個春天，但因為他對其他文學的研究，《世界通史》第四冊被擱置，一直沒有補寫出來。
1978年後，周穀城頻頻發表學術著作，在報紙雜誌上先後刊登《秦漢帝國的統一運動》、《繼往開來的史學工作》、《看重統一整體，反對歐洲中心論》等論文。與此同時，他還出版了《史學與美學》一書，另外還重新修訂了《中國通史》。
晚年的周穀城一直擔任上海複旦大學曆史係的教授，他撰寫了《中外曆史的比較研究》、《所謂意境》等論文，這些在學術界頗有影響。1990年11月到1992年3月，周穀城覺察到自己身體的不適，他有預感，自己的生命即將終結。他兩次寫信給全國人大和上海人大負責人，表明了處理自己身後事的態度。人大負責人說：“穀城他交代，去世以後不要搞告別儀式，不要骨灰，一切書籍、文物交給人大科教委員會。”
周穀城的種種事跡，充分體現了他崇高的精神。1996年11月10日，周穀城在上海因病逝世，享年98歲。