不久之后，王尔琢在上海与周恩来会合，然后一起来到武汉。1927年7月，革命形势日益严峻，王尔琢跟随周恩来奔赴南昌，出任起义部队第11军第25师第74团参谋长，并参加了著名的南昌起义。当时，王尔琢率部在南昌郊外的德安车站，缴获了张发奎警卫营的全部枪支，并将部分士兵编入起义部队。

此后，在起义部队向广东转移的过程中，王尔琢奉命留守三河坝，以掩护主力部队分路转移。在三河坝战斗中，王尔琢率领部队与数倍于己的敌人激战三个昼夜，然后成功突围至饶平附近地区。这一战，王尔琢充分展示了其高超的军事指挥才能，受到了周恩来和贺龙等人的高度赞扬。此后，在坚持游击作战过程中，王尔琢有着非常突出的表现。

1928年1月，朱德慧眼识珠，破格提拔王尔琢担任工农革命军第1师参谋长。紧接着，王尔琢指挥部队参加了著名的湘南起义。在此期间，王尔琢多次承担歼敌重任，与友军一起连续攻克郴县、资兴、永兴、耒阳等县城。1928年3月，为掩护朱德、陈毅率领的主力部队上井冈山，王尔琢在敖山庙巧设口袋阵，全歼敌人一个团。

在井冈山斗争时期，王尔琢被任命为工农红军第4军参谋长兼第28团团长。当时，工农红军第4军下设第10师、第11师、第12师三个师，每个师之下又设三个团，其中第10师的师长由第4军军长朱德兼任。第10师之下设第28团、第29团、第30团三个团，王尔琢兼任第28团团长一职。

那时候，王尔琢协助毛主席、朱德等人，指挥了高垅、五斗江、草市坳、龙源口等系列战斗，先后多次挫败了敌人对根据地的“进剿”和“会剿”。特别是王尔琢率领第28团以迅雷不及掩耳之势，抢占制高点，突袭敌人指挥部，歼灭敌人一个团，取得了龙源口大捷。此战过后，第28团被誉为“飞兵团”，而王尔琢“飞兵团长”的威名也不胫而走，名震湘赣。