由扣蔣到放蔣，這對楊虎城將軍無異於一個巨大的轉變，一切都脫離了事先計劃的軌道。這時候，中共便派王炳南前去做工作。憑著曉之以理、動之以情的一分執著，也憑著與楊將軍相交多年的一分了解，王炳南說動了楊虎城。在周恩來、王炳南等人的努力和推動下，最後“西安事變”得以和平解決，抗日統一戰線也得以建立，對於“西安事變”期間王炳南所做的大量工作，毛澤東和朱德都曾親筆致信，給予了高度的讚揚。
抗日戰爭期間，王炳南主要是在上海、武漢、重慶等地從事統一戰線、國際宣傳和外事工作。
那時，周恩來長期在國民黨統治區領導黨在國統區的工作。1938年，為適應形勢的需要，中共長江中央局成立了對外宣傳小組，由王炳南具體負責，受周恩來直接領導。周恩來提出國際宣傳組的任務是：與在武漢的四十多名外國記者要保持經常的聯係；同在武漢的外國機構建立聯係；對國民黨接待的外國友好人士和進步團體，也要盡可能參加接待；對外翻譯毛主席的著作等。毛主席在抗戰期間寫的《論持久戰》等著作最先就是由這個小組翻譯介紹到國外的。
在王炳南的具體領導下，外事宣傳小組的工作蓬蓬勃勃地開展起來。在武漢，王炳南夫婦同艾黎、斯諾、史沫特萊等商定建立了全國工業合作社，計劃在全國組織3萬個工業合作社。1938年8月，“工合”總會在漢口正式成立，並迅速發展成為有著一定國際影響的社會團體。在周恩來指示下，王炳南等先後安排了白求恩大夫、印度醫療隊去延安等事宜。
中共國際宣傳小組的工作有聲有色，使很多外國駐華人員同情革命，讚成抗日主張，樂意宣傳中共的廉潔、民主，積極揭露國民黨的種種弊端。對此，蔣介石大為光火，據說有一次他大發雷霆，認為國民黨龐大的宣傳機構遠不如共產黨的一個小組。他生氣地寫了張便條給國民黨宣傳部：“爾等既無天才，又不學習，以致在宣傳工作中落後於共產黨，奈何，奈何！”
1938年10月，武漢失守，在武漢的中共所有機關都相繼遷到陪都重慶。翌年，葉劍英代表南方局宣布正式建立中共外事組，王炳南被指定為組長。他非常善於處理人際關係，打通各處關節，由於他和政治家、愛國將領、民主人士私交甚好，所以他可以不斷地為公務繁忙的周恩來收集各種珍貴情報，同時也可以向各界人士介紹周恩來的立場。所以周恩來將王炳南比作他的“耳朵和嘴巴。”
這“耳朵和嘴巴”的作用可是不可小視的。1945年，美駐華大使赫爾利奉召回國，杜魯門特派“二戰”時期的美軍名將馬歇爾為特使來華。王炳南在美軍總部得到馬歇爾來華的確切時間後，及時通知了周恩來，並陪同周恩來、王若飛一起趕到機場，先於宋子文在機場迎接了馬歇爾將軍。事實上，王炳南很早就與美國人打過交道。如美國駐華大使高斯、參讚範宣德、年輕外交官戴維斯和謝偉思兄弟等人，美國新聞處的麥克、菲謝、費正清、包瑞德上校等，都是他的好朋友。
王炳南與曾任美國遠東戰區總司令的史迪威將軍也有著十分友好的關係。1944年，一小批美國新聞記者最先打破國民黨的封鎖，訪問並報道了延安狀況。不久，羅斯福總統派華萊士副總統訪華，在史迪威將軍和王炳南的共同推動下，美國提出要派軍事觀察組到延安，蔣介石聞此建議，斷然拒絕。後華萊士向蔣提出美國將會減少軍援的警告，蔣才被迫同意了這個要求。1944年7月，美軍觀察組來到延安，受到毛澤東、周恩來的熱情接待。
對於王炳南促成的這次聯係，周恩來感到特別高興，他在隨即寫給王炳南的一封信中說：“這一關打通了，以後當不難來往。你們的努力，有了代價，前途將更無限量發展。……”
2.重慶談判時，他是毛澤東的秘書
重慶談判時，曆史再一次選擇了當時年僅37歲的王炳南擔當一個重要角色：毛澤東赴重慶同蔣介石談判期間，王炳南被委任為毛澤東的秘書，協助處理談判期間的一切工作。
1945年8月18日，平素煙霧迷蒙的山城忽然陽光普照，晴空萬裏。下午三時半，毛澤東的座機在九龍坡機場降落。機艙門打開後，王炳南首先登上飛機，向毛主席報告迎接人的名單，引毛主席下飛機。毛主席雄健魁偉，神采豁朗，頭戴盔式帽，身著灰布衣，一邊緩緩走下飛機，一邊瀟灑地揮動著右臂含笑地向歡迎的人們致意。這是王炳南第一次見到毛主席的情景。
此後的數月裏，王炳南一直陪在主席的身邊，或訪問名流或接待來訪或如親如友地共話家常，他更加切身地感受到了主席大開大闔的氣度，幽默爽朗的性格。有一次，他陪毛主席去見陳立夫。他想，同陳立夫這種人能怎麼談呢？一見麵，隻見主席先以回憶往事的口氣，談起大革命前國共合作的情景，然後批評國民黨背叛革命、剿共反共的錯誤政策，以至於引狼入室，險些招致亡國的禍害。毛主席還說，共產黨上山打遊擊，是國民黨逼出來的，是逼上梁山，最後隻能學孫悟空大鬧天空——“玉皇大帝封他為弼馬瘟，孫悟空不服氣，自己鑒定是齊天大聖。可你們連弼馬瘟也不給我們做，我們隻好扛槍上山了。”一席談笑間，毛主席胸懷坦蕩，詞鋒敏健，陳立夫則表示要為這次國共和談“盡心效力”。
還有一次，王炳南陪同毛主席去訪問於右任，可是守門人說蔣介石正在於家作客。主席便提議去看住在同一大院“陶園”中的戴季陶。這位蔣介石的心腹萬沒有想到毛澤東會去看他，因而對於毛澤東的到來他有點局促不安，喏喏連聲。當主席和王炳南從戴府出來欲往於府時，恰巧在小道上與蔣介石交臂相逢。蔣先發問：
“潤之，你從哪裏來呀？”
主席用手往戴府的方向一指，泰然而道：“我剛剛才見了戴季陶先生啊。”
這一舉動使蔣介石略為一怔，他亦驚奇於毛澤東訪戴。不過，他旋即佯笑道：“好，見見好，見見好。”
這次“狹路相逢”，毛澤東的從容、隨意給王炳南留下了深刻印象。直麵對手時，需要的正是這樣一分冷靜與氣度。