2010年，周壬行出演张蠡执导军旅青春励志偶像剧《第五空间》，正式进入娱乐圈。2013年，与朱亚文、齐奎等合作出演革命题材电视剧《铁血兄弟》。

2014年，周壬行在肖顺尧、盛冠森等主演的青春军旅剧《雪域雄鹰》中饰演特种兵方几何，一个戴着眼镜入伍的数字天才 。

2015年，周壬行在香港导演苏万聪内地首部作品《长梦留痕》中饰演林希，剧中与韩在石、吴卓羲组成民国上海珠宝商三兄弟 。

2017年，在由导演嘉娜·沙哈提执导的湖南卫视定制剧《秋收起义》中饰演中国共产党早期领导人之一的瞿秋白 ；同年8月，在由龚朝晖执导，张鲁一、佟丽娅领衔主演的抗战剧《爱国者》中饰演特工冯硕英 。

2018年，参演由王飞执导的跨年代励志剧《奔腾岁月》 ，饰演周小强的亲兄弟周大超 ；同年其主演的电视剧《雪域雄鹰》和《长梦留痕》 均提名第31届飞天奖优秀电视剧奖 。