１９２７年７月，王尔琢任国民革命军第４军第２５师第７４团参谋长。８月，率该团重机枪连参加南昌起义。起义后任第７４团团长，随部队南下广东。１０月底，南昌起义军余部在江西大庚整编成一个纵队，王尔琢任参谋长，与朱德、陈毅等率部转战闽粤赣湘边，坚持武装斗争。１９２８年１月，王尔琢参加领导湘南起义，任工农革命军第１师参谋长。同年４月，工农革命军第１师与湘南各县的农军向井冈山转移，下旬在江西宁冈县砻市与毛泽东领导的湘赣边秋收起义部队会师，成立工农革命军第４军（后改称工农红军第４军），王尔琢任参谋长兼第２８团团长，协助毛泽东、朱德指挥红４军取得草市坳、龙源口等战斗的胜利，粉碎了国民党军发动的两次大规模“进剿”。

５月中旬，国民党军５个团对井冈山根据地发动第三次“进剿”。王尔琢率第２８团和第３１团１个营奔袭永新，在草市坳与敌１个团遭遇，经２个小时激战，将敌全歼。然后一鼓作气攻进永新，再歼国民党军１个师部，击伤师长杨如轩。６月下旬，国民党军又调集５个团，以第９师师长杨池生为总指挥，对井冈山革命根据地进行第四次“进剿”，在占领永新后，以主力３个团分左右两路进犯宁冈。王尔琢率第２８团向进占老七溪岭制高点的国民党军右路２个团发起多次猛攻，将其击溃。随即直插龙源口，切断了左路国民党军的退路，并协同第２９团等部将其１个团歼灭于龙源口地区。王尔琢率第２８团英勇作战，成为纵横井冈山的一员骁将，为保卫和发展井冈山革命根据地作出了重大贡献。

８月中旬，王尔琢率第２８团由湘南地区回师井冈山。２５日，担任前卫第２营营长的袁崇全，胁迫、欺骗１个步兵连和１个迫击炮连叛逃。王尔琢闻讯后立即率警卫排追赶。当追至江西崇义思顺圩时，王尔琢努力做叛逃官兵的工作，两个连的官兵又回到了革命队伍中。而王尔琢却遭袁崇全开枪射击，英勇牺牲，年仅２５岁。

２００９年９月１０日，在中央宣传部、中央组织部、中央统战部、中央文献研究室、中央党史研究室、民政部、人力资源社会保障部、全国总工会、共青团中央、全国妇联、解放军总政治部等１１个部门联合组织的“１００位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物和１００位新中国成立以来感动中国人物”评选活动中，王尔琢被评为“１００位为新中国成立作出突出贡献的英雄模范人物”。