童年失去父亲的庇护，少年放弃学业的束缚，周贻白踏上了江湖的道路。在文明戏班、京剧班和马戏团中，他学会了艺能，同时不忘初心，努力学习各种知识。他的文学才华也得到了展现，他曾为《自治新报》撰写小说和杂文。在1927年，他加入了田汉主办的南国剧社，并在1929至1934年的时间里，在福建泉州和厦门等地教授国文。
1935年，与阿英共同创立了新艺话剧团，这是他进入电影行业的一大转折点。他参与创作了一系列话剧和电影剧本，其中包括《北地王》、《李香君》、《绿窗红泪》、《花木兰》等。同时，他也在上海美专、复旦大学等校授课，教授国文课程。此外，他还参与演出并出版了一些作品，如《连环计》、《天之骄子》，以及为电影拍摄改编成故事片如《苏武牧羊》、《雁门关》等。
1947年，周贻白前往香港永华影片公司担任编剧工作。在中国人民解放后的1950年代初期，他回到北京，并成为中央戏剧学院的一名教师。他不仅教授“中国戏剧史”课程，还担任院务委员会委员，《戏曲学习》的编辑委员，以及其他多个文化机构的职位。
作为一名深入研究中国戏剧史及理论的人物，周贻白完成了七部关于中国戏曲历史的小册子，其中包括《中国戲劇史略》（商務印書館）和《中國戲曲發展史纲要》（遗著）。此外，他还发表过多篇关于戏曲理论的问题文章，如《中國戲曲論丛》（中华書局）中的论文，以及对古代戲劇小品进行考证与释义的著作。此外，还有他的小说與戲劇論集被收錄於各種學術著作中，一共約400萬字長。
除了專注於戲劇創作與教學以外，周貽白還是一個對集郵充滿熱情的人士。他從20世紀50年代開始積極收集郵票，並且經過十年的時間精心選擇後，其藏品包含紅印花加蓋票（除“小壹圆”之外已收集全套），以及解放區發行的一些珍貴郵票。他對於各國郵票也有廣泛的收藏，比如日本、蘇聯、日本美國、英國德國意大利埃及朝鮮蒙古伊拉克等國家發行的手稿郵件總共超過3萬枚，這些珍贵邮件都被保存在百余本邮册中。
