山东省第一专署特派员郁仁治，是地地道道的国民党顽固派，消极抗日，积极反共，不断与当地的爱国抗日武装发生摩擦，并企图改编吞并我山东西区人民抗敌自卫团。他看到周持衡、邹鲁风都是风风火火的青年学生，便委派他们到山东西区人民抗敌自卫团联系，企图把这支由共产党领导的抗日武装收编在自己麾下。山东西区人民抗敌自卫团是1938年初根据山东省委决定成立的由共产党领导的人民抗日自卫武装，由张北华担任自卫团主席。这支抗日自卫武装成立不到一年时间，英勇杀敌，顽强作战，沉重地打击了日本侵略者的嚣张气焰，轰动了整个泰西地区，极大地鼓舞了人民群众的抗战信心，自卫团迅速发展壮大，也引起了郁仁治的警觉。
周持衡迅速将这一情况向中共鲁西特委报告，鲁西特委当即召开扩大会议，在共同抗日的大背景下同意改编，研究并提出三项条件：一是不改动自卫团现有建制，二是由国民党提供武器弹药，三是由共产党方面委派周持衡、邹鲁风和于会川担任东平、平阴、肥城三县的县长。
郁仁治答应了我方提出的三个条件。根据中共鲁西特委的指示，周持衡出任国民党东平县长，并于9月初到任，在中共泰西特委领导下工作。周持衡到任后，积极组建抗日武装，开展抗日活动，并与县工委配合，对国民党县大队及各区区队进行改造。县工委书记强仁普在苇子河召开部分党员会议，对到各区改造国民党区队、组建抗日武装工作作了具体部署，周持衡参加了这次会议，会后，便分头到各区开展工作。周持衡到区队后，首先在士兵中进行秘密活动，了解他们的思想状况，说明不能当亡国奴的道理，然后在士兵中宣传我党的抗日救国主张，指出国共合作抗日的前途和希望。
周持衡改造国民党区队的工作进展顺利，国民党山东省第一专署特派员郁仁治坚持反共立场，发觉了周持衡等是共产党员之后，乘日军“扫荡”之机，强行撤销东平、平阴、肥城三县共产党员的县长职务，重新任命国民党员当县长。
周持衡被解除县长职务后，来到范筑先处，表示愿意在他的领导下，开展抗日斗争，得到范筑先的支持。周持衡便留在范筑先处当了高参。范筑先壮烈殉国后，周持衡到山东西区人民抗敌自卫团政治部工作。
1938年11月，中共东平县工委决定，将东平部分抗日武装同陈伯衡率领的第10支队挺进队合编，正式成立山东省第6区游击第10支队东进梯队，共1000余人，由陈伯衡任司令员，刘星任政治委员，周持衡仍然负责政治工作。26日，东进梯队开赴大峰山区，根据中共中央和八路军总部的命令，同泰西起义各部队一起进行改编，正式改编为八路军山东纵队第6支队，1940年4月调归八路军115师343旅运河支队，成为鲁西军民抗日的中坚力量。