1964年,裴周玉刚刚被调任为北京军区政治部副主任,便被派往新疆军区担任副政委兼生产建设兵团的政委。在这个新职务上,他的主要职责集中在生产建设兵团工作,而这一兵团的前身是新疆解放军转业后的集体组织。经过十余年的发展,兵团的人口已经迅速增长至200多万,形成了一个庞大而充满活力的群体。
在裴周玉到达新疆期间,建设兵团已经在这个广袤的大地上建立了一座崭新的城市——石河子。那时,前往乌鲁木齐需要行驶数百公里,抵达石河子后,人们被眼前这片美丽的产粮区所吸引。为此,周总理亲自前来视察,提出将兵团迁移至此的建议,显示了对该地区未来发展的重视与期待。
然而,在裴周玉工作了两年后,一场巨大的运动即将席卷而来,生产建设兵团也因此陷入了前所未有的混乱之中。兵团机关被大字报覆盖,言辞激烈地攻击着他和副司令丁盛,给予他们一系列的帽子。新疆的主要领导遭遇了无休止的批斗,裴周玉在因胃病导致大出血的情况下,仍然坚持到最后一场批斗会结束,才被送往医院接受治疗。
不久之后,事态愈演愈烈,学生们甚至展开绝食行动,以此向兵团领导施压。在多方劝说无果后,中央决定将几位主要领导接往北京,以保护他们的安全。王恩茂、丁盛和裴周玉在北京度过了四个月,在这一期间,他们得到了周总理的详细指导。1967年3月,他们重返新疆,努力稳定兵团局势,致力于革命与生产的结合。但好景不长,受到一些人的煽动,地区学生再次对兵团机关发起冲击,兵团领导被围攻的局面愈发严重,甚至发生了两派的武斗。
到了1969年冬季,裴周玉几度遭遇围斗,有时这种围攻会持续五六天。在这种精神紧张和饥饿的情况下,他的胃再一次出现严重出血。中央得知此事后,迅速派专家前往新疆为他治疗。可是,第二天他又经历了微血管破裂的大出血。由于血库缺乏献血,兵团警卫连的战士纷纷前往医院献血,才让他从昏迷中苏醒并逃过了这一劫难。
经过这些波折,他的胃切除了约五分之四,虽然生命得以延续,但他的身体状况一直不佳,医院的探访次数屈指可数。直到他后来退居二线,有时间专注于自身的健康,身体逐渐恢复得不错。到了八九十岁的时候,他的身体状况竟然比六十岁时更为健壮。坚持不懈的锻炼,使得他成为了一位长寿的将军,令人印象深刻。