1939年9月，王化一奉命前往阜平参加半年军事集训。冀东来的几位将领过不惯根据地艰苦生活，凑钱买牛宰杀聚餐，还落下告状的人。教员巧妙化解矛盾，一顿饭化解纠纷，冀东将领豪爽的名声传遍晋察冀，连延安首长都时常拿这件事开玩笑。

1940年5月，王化一结业重返冀东，出任第六总队长，手下仅有三百多战士，武器匮乏。刚组建便遭遇两百多日伪军伏击，王化一沉着指挥击溃敌人，缴获机枪步枪，打出部队底气。同年7月部队整编为13团，包森兼任团长，王化一任二营营长。

在13团的战斗岁月里，王化一亲手击毙日军南木铁雄大佐。1941年日军大扫荡，二营伤亡接近七成，短短一个月便重整五百多人再战沙场。1942年包森牺牲，王化一率二营开辟路南抗日根据地，之后升任13团副团长。

他是冲在最前面的指挥员，三十多次白刃拼杀，身上不曾留下一处战伤。日军炸弹落在脚边偏偏是臭弹，当地人都说他“化一，化险为夷”。他从不使用化名，也连累妻子带着孩子被日伪军四处追杀，辗转逃难热河。

后来元老单德贵叛变，裹挟不少部下投敌，唯独王化一的二营无一人叛逃。1945年伏击叛徒一战，部队老兵心存恻隐朝天放枪造成损失，王化一受牵连，二营被调归司令部直接管辖。