1937 juhtis Wang oma üksust Shanghai lahingus. Tema rügemendi komandör oli Zhang Lingfu, keda ta just vanglast välja päästis. Novembri lõpus kaotas Hiina sõjavägi lahingu Shanghais ja Jaapani Kesk-Hiina piirkonna armee kindral Iwane Matsui juhtimisel ronis Nankingi suunas. Nanjingi lahingu ajal kannatas Wang'i 51. diviis raskeid kaotusi ja tema ülem kindral Tang Shengzhi põgenes linnast, ilma et oleks teda ja teisi kõrgematest komandöridest teavitanud. Wang põgenes vaevu linnast ja ainult 3000 tema juhitud sõdurit suutsid läbi murda Jaapani rünnaku eest. 1938. aastal osales ta Lanfengi lahingus Jaapani 14. diviisi (Imperiaalse Jaapani Armee) vastu, mida juhtis Manchuurias toimunud intsidendi üks peamehed Kenji Doihara. Jaapani rünnakute takistamise ebaõnnestumine viis ka natsionalistliku valitsuse poolt Kollase jõe kalduvusele, põhjustades 1938. aasta Kollase jõe üleujutuse.
- Jah. Wanjialing'i lahingus võitles Wangi üksus Jaapani püüdluste vastu, et murda välja Hiina piiramisest, kus 106. diviis (Imperiaalne Jaapani Armee) kindralleitnant Junrokurō Matsuura juhtimisel peaaegu hävitati. Aastal 1939 juhtis Wang oma üksuse osalema Nanchangi lahingus, kuid Hiina väed ei suutnud linna hoida. Wang eristas end siiski Changsha lahingus ja edutati 74. korpuse komandöriks. Tema juhtimisel sai 74. korpusest Hiina valitsuse vägede üksuste eliit ja võitles peaaegu kõigis sõjategevustes sõja ülejäänud perioodil. Sõja lõpuks edutati kindral Wang 4. piirkonna armee juhiks ja ta sai KMT keskkomitee liikmeks.